JP2023513440A - Power system ordering scheme for arbitrary topologies - Google Patents

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ポール アール. ダーレン
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Abstract

システム及び装置は、第1のソースオブジェクト、第2のソースオブジェクト、及び負荷母線オブジェクトを特定し、単線トポロジー上の第1のソースオブジェクト、第2のソースオブジェクト、及び負荷母線オブジェクトの位置を決定し、第1のソースオブジェクト、第2のソースオブジェクト、及び負荷母線オブジェクトの動作パラメータを受信し、単線トポロジーを使用して、第1のソースオブジェクトと負荷母線オブジェクトとの間に電気的に接続されたオブジェクトを含む第1の経路を定義し、単線トポロジーを使用して、第2のソースオブジェクトと負荷母線オブジェクトとの間に電気的に接続された全てのオブジェクトを含む第2の経路を定義し、そして第1の経路及び第2の経路の動作を制御するように構築された、回路を含む。TIFF2023513440000002.tif101128The system and apparatus identify a first source object, a second source object, and a load bus object and determine locations of the first source object, the second source object, and the load bus object on the single-line topology. , the operating parameters of the first source object, the second source object, and the load bus object, and electrically connected between the first source object and the load bus object using a single-line topology. defining a first path containing objects, defining a second path containing all objects electrically connected between a second source object and a load bus object using a single line topology, and circuitry configured to control operation of the first path and the second path. TIFF2023513440000002.tif101128

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2020年1月24日に出願された米国仮特許出願第62/965,459号明細書の優先権の利益を主張するものであり、その内容全体が参照により本明細書に組み入れられる。
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application claims the benefit of priority to U.S. Provisional Patent Application No. 62/965,459, filed January 24, 2020, the entire contents of which are incorporated herein by reference. incorporated into the book.

背景
本開示は、電力システムに関する。より詳細には、本開示は、電力システム内の機械及び構成要素の調整された制御を行うためのシステム及び方法に関する。
BACKGROUND The present disclosure relates to power systems. More particularly, the present disclosure relates to systems and methods for providing coordinated control of machines and components within power systems.

概要
一態様は、第1のソースオブジェクト、第2のソースオブジェクト、及び負荷母線オブジェクトを特定し、単線トポロジー上の第1のソースオブジェクト、第2のソースオブジェクト、及び負荷母線オブジェクトの位置を決定し、第1のソースオブジェクト、第2のソースオブジェクト、及び負荷母線オブジェクトの動作パラメータを受信し、単線トポロジーを使用して、第1のソースオブジェクトと負荷母線オブジェクトとの間に電気的に接続されたオブジェクトを含む第1の経路を定義し、単線トポロジーを使用して、第2のソースオブジェクトと負荷母線オブジェクトとの間に電気的に接続された全てのオブジェクトを含む第2の経路を定義し、そして第1の経路及び第2の経路の動作を制御するように構築された回路を含む装置に関する。
SUMMARY One aspect identifies a first source object, a second source object, and a load bus object and determines the location of the first source object, the second source object, and the load bus object on a single-line topology. , the operating parameters of the first source object, the second source object, and the load bus object, and electrically connected between the first source object and the load bus object using a single-line topology. defining a first path containing objects, defining a second path containing all objects electrically connected between a second source object and a load bus object using a single line topology, and to an apparatus including circuitry configured to control the operation of the first path and the second path.

いくつかの態様では、回路は、利用可能な全ての経路を含む経路テーブルを生成するように更に構築される。 In some aspects, the circuitry is further configured to generate a route table containing all available routes.

いくつかの態様では、第1の経路の制御は、第1の経路上に含まれるスイッチオブジェクトの閉動作を制御することによって第1の経路を選択的に有効化することと、第1の経路上の少なくとも1つのスイッチオブジェクトの開動作を制御することによって第1の経路を無効化することとを含む。いくつかの態様では、第1の経路を有効化することは、第1の経路上の全てのオブジェクトと通信することと、第1の経路上に含まれるスイッチオブジェクトの閉動作を開始する前に各オブジェクトの有効化動作を調整することとを含む。 In some aspects, controlling the first path comprises selectively activating the first path by controlling the closing behavior of switch objects included on the first path; and disabling the first path by controlling the opening action of at least one switch object thereon. In some aspects, activating the first path includes communicating with all objects on the first path and prior to initiating the closing operation of switch objects included on the first path. and coordinating the activation behavior of each object.

いくつかの態様では、第1の経路を定義することは、関連する制御回路内において第1の経路上に包含されることを定義するための、第1のソースオブジェクトと負荷母線オブジェクトとの間に電気的に接続された全てのオブジェクトとの通信を含む。 In some aspects, defining the first path includes connecting a first source object and a load bus object to define inclusion on the first path within an associated control circuit. includes communication with all objects electrically connected to the

いくつかの態様では、回路は、
第1の経路と異なり第1の経路に平行であり、且つ
第3の経路に沿って第1のソースオブジェクトと負荷母線オブジェクトとの間に電気的に接続された全てのオブジェクトを含む、
第3の経路
を、単線トポロジーを使用して定義するように更に構築される。いくつかの態様では、第1の経路は、第1の優先値を定義し、第3の経路は、第1の優先値よりも高い第2の優先値を定義する。いくつかの態様では、第1の優先値は、第1の経路に含まれるスイッチオブジェクトの数に比例し、第2の優先値は、第3の経路に含まれるスイッチオブジェクトの数に比例する。いくつかの態様では、第1の経路及び第3の経路の一方のみは、移行時間後の連続使用中に同時に有効化される。
In some aspects, the circuit includes:
including all objects that are different from and parallel to the first path and electrically connected between the first source object and the load bus object along the third path;
A third path is further constructed to define using a single-line topology. In some aspects, the first path defines a first priority value and the third path defines a second priority value that is higher than the first priority value. In some aspects, the first priority value is proportional to the number of switch objects included in the first path and the second priority value is proportional to the number of switch objects included in the third path. In some embodiments, only one of the first pathway and the third pathway are enabled simultaneously during continuous use after the transition period.

いくつかの態様では、回路は、第2の経路を使用不可にし、それによって第2の経路が有効化されるのを禁止するように、更に構築される。 In some aspects, the circuitry is further constructed to disable the second path, thereby inhibiting the second path from being enabled.

別の態様は、
第1の発電設備(genset)と第1の発電設備スイッチとに関連付けられた第1の発電設備コントローラ、
第2の発電設備と第2の発電設備スイッチとに関連付けられた第2の発電設備コントローラ、
発電設備分岐母線を介して第1の発電設備スイッチと第2の発電設備スイッチとに結合された発電設備分岐スイッチに関連付けられた発電設備分岐スイッチコントローラ、
ユーティリティスイッチに関連付けられたユーティリティスイッチコントローラ、及び
発電設備分岐スイッチとユーティリティスイッチとに結合された負荷母線に関連付けられた負荷母線コントローラ
を含むシステムであって、
第1の発電設備と、第1の発電設備スイッチと、発電設備分岐母線と、発電設備分岐スイッチと、負荷母線とを含む、第1の経路、
第2の発電設備と、第2の発電設備スイッチと、発電設備分岐母線と、発電設備分岐スイッチと、負荷母線とを含む、第2の経路、及び
ユーティリティスイッチと負荷母線とを含む、第3の経路
を定義する経路テーブルを生成するように構築された、システム
に関する。システムは、第1の発電設備コントローラと発電設備分岐スイッチコントローラと負荷母線コントローラと通信することによって、第1の経路を選択的に有効化する。システムは、第2の発電設備コントローラと発電設備分岐スイッチコントローラと負荷母線コントローラと通信することによって、第2の経路を選択的に有効化する。システムは、ユーティリティスイッチコントローラ及び負荷母線コントローラと通信することによって、第3の経路を選択的に有効化する。
Another aspect is
a first genset controller associated with a first genset and a first genset switch;
a second power plant controller associated with the second power plant and the second power plant switch;
a plant branch switch controller associated with a plant branch switch coupled to the first plant switch and the second plant switch via a plant branch bus;
A system comprising: a utility switch controller associated with a utility switch; and a load bus controller associated with a load bus coupled to the power plant branch switch and the utility switch, comprising:
a first path including a first power plant, a first power plant switch, a power plant branch bus, a power plant branch switch, and a load bus;
a second path comprising a second power plant, a second power plant switch, a power plant branch bus, a power plant branch switch and a load bus; and a third path comprising a utility switch and a load bus. A system constructed to generate a routing table that defines a route for a. The system selectively enables the first path by communicating with the first power plant controller, the power plant branch switch controller and the load bus controller. The system selectively enables the second path by communicating with the second plant controller, the plant branch switch controller and the load bus controller. The system selectively enables the third path by communicating with the utility switch controller and the load bus controller.

いくつかの態様では、負荷母線コントローラは、第1の経路、第2の経路、及び第3の経路のうちどれを有効化又は無効化すべきかを決定する負荷母線ルーティング機能を含み、且つ、有効化又は無効化を達成するために、任意の経路上の任意のスイッチに関連付けられた各コントローラに移行タイプ機能を提供する。いくつかの態様では、第1の発電設備コントローラは、負荷母線コントローラから移行タイプ機能を受信して、第1の経路の有効化又は無効化を達成するために第1の発電設備及び第1の発電設備スイッチの動作を制御するように構築されたスイッチ動作処理機能を含む。いくつかの態様では、スイッチ動作処理機能は、第1の発電設備スイッチが閉じられる前に、第1の発電設備の出力の電圧、周波数、及び位相角を調節するシンクロナイザ機能の有効化を要求するように、更に構築される。いくつかの態様では、スイッチ処理機能は、スイッチ状態機能を負荷母線ルーティング機能に通信するように構築され、経路状態機能は、スイッチ状態機能に基づいて負荷母線ルーティング機能によって生成される。 In some aspects, the load bus controller includes a load bus routing function that determines which of the first path, the second path, and the third path to enable or disable; A transition type function is provided to each controller associated with any switch on any path to accomplish disabling or disabling. In some aspects, the first power plant controller receives a transition type function from the load bus controller to transition the first power plant and the first power plant to achieve activation or deactivation of the first path. A switch operation processing function configured to control operation of the power plant switch is included. In some aspects, the switch operation processing function calls for activation of a synchronizer function that adjusts the voltage, frequency, and phase angle of the output of the first power plant before the first power plant switch is closed. so that it is further constructed. In some aspects, the switch processing function is configured to communicate the switch state function to the load bus routing function, and the path state function is generated by the load bus routing function based on the switch state function.

別の態様は、ソースオブジェクト、スイッチオブジェクト、母線オブジェクト、及びコントローラオブジェクトを含む電力システムの単線トポロジーを生成する工程、各オブジェクトに動作パラメータを投入する工程、ソースオブジェクトと母線オブジェクトとの間の利用可能な経路を定義するルーティングテーブルを生成する工程であって、各経路は、経路のソースオブジェクトと母線オブジェクトとの間に電気的に接続された全てのオブジェクトを含む、工程、ならびに、経路を有効化及び無効化することによって電力システムを制御する工程を含む、方法に関する。 Another aspect is generating a single-line topology of the power system including source objects, switch objects, bus objects, and controller objects; populating each object with operating parameters; generating a routing table defining a route, each route including all objects electrically connected between the route's source object and a bus object; and activating the route. and controlling a power system by disabling.

いくつかの態様では、各オブジェクトの動作パラメータは、オブジェクト構成のライブラリから選択される。 In some aspects, the operating parameters for each object are selected from a library of object configurations.

いくつかの態様では、方法はまた、有効化又は無効化すべき経路のリストを含む有効経路リストを生成する工程、及び、経路の有効化又は無効化リストを制御するために移行タイプをスイッチオブジェクトに通信する工程を含む。 In some aspects, the method also includes generating a valid route list containing a list of routes to be enabled or disabled; including the step of communicating.

いくつかの態様では、ルーティングテーブルは、経路ID、使用可能属性、経路優先度、及び経路パスを各経路に割り振る。 In some aspects, the routing table assigns a route ID, availability attributes, route priority, and route path to each route.

いくつかの態様では、経路を有効化及び無効化することによって電力システムの制御を実施するために、各コントローラオブジェクトは、ソースオブジェクト、スイッチオブジェクト、及び母線オブジェクトのうちの1つ又は複数に割り当てられる。 In some aspects, each controller object is assigned to one or more of a source object, a switch object, and a bus object to implement control of the power system by enabling and disabling paths. .

別の態様は、非一時的コンピュータ可読媒体であって、電力システムの回路によって実行されたときに、経路を有効化及び無効化する機能を電力システムに実施させる、非一時的コンピュータ可読媒体に含まれたコンピュータ実行可能命令を有する、非一時的コンピュータ可読媒体に関する。機能は、第1のソースオブジェクト、第2のソースオブジェクト、及び負荷母線オブジェクトを特定し、単線トポロジー上の第1のソースオブジェクト、第2のソースオブジェクト、及び負荷母線オブジェクトの位置を決定し、第1のソースオブジェクト、第2のソースオブジェクト、及び負荷母線オブジェクトの動作パラメータを受信し、単線トポロジーを使用して、第1のソースオブジェクトと負荷母線オブジェクトとの間に電気的に接続されたオブジェクトを含む第1の経路を定義し、単線トポロジーを使用して、第2のソースオブジェクトと負荷母線オブジェクトとの間に電気的に接続された全てのオブジェクトを含む第2の経路を定義し、そして第1の経路及び第2の経路の動作を制御することを含む。 Another aspect includes a non-transitory computer-readable medium that, when executed by circuitry of the power system, causes the power system to perform the functions of enabling and disabling paths. The present invention relates to non-transitory computer-readable media having computer-executable instructions stored thereon. The function identifies a first source object, a second source object, and a load bus object; determines the positions of the first source object, the second source object, and the load bus object on the single-line topology; Receive operating parameters of one source object, a second source object, and a load bus object, and an object electrically connected between the first source object and the load bus object using a single line topology. define a first path containing all objects electrically connected between the second source object and the load bus object using the single-line topology; and define a second path containing all objects electrically connected between the second source object and the load bus object Including controlling the operation of the first path and the second path.

別の態様は、電力システムの第1の経路上に位置する第1の電力システムオブジェクトを制御するように構築された第1のコントローラと、電力システムの第2の経路上に位置する第2の電力システムオブジェクトを制御するように構築された第2のコントローラとを含むシステムに関する。第1のコントローラ及び第2のコントローラは両方とも、第1の電力システムオブジェクト及び第2の電力システムオブジェクトの動作の調整を含む経路レベル機能を実施するように構築され、第1のコントローラは主コントローラであり、第2のコントローラは参加コントローラである。 Another aspect is a first controller configured to control a first power system object located on a first path of the power system and a second controller located on a second path of the power system. and a second controller configured to control the power system object. Both the first controller and the second controller are configured to perform path-level functions including coordinating the operation of the first power system object and the second power system object, the first controller being the primary controller. and the second controller is the participating controller.

いくつかの態様では、参加コントローラは、経路レベル機能を実施することを禁止される。 In some aspects, a participating controller is prohibited from performing path-level functions.

いくつかの態様では、参加コントローラは、主コントローラとは非同期的に経路レベル機能の出力を計算し、参加コントローラの出力は、第1の電力システムオブジェクト及び第2の電力システムオブジェクトの動作を調整するためには使用されない。 In some aspects, the participating controller computes the output of the path-level function asynchronously with the primary controller, the output of the participating controller coordinating the operation of the first power system object and the second power system object. not used for

いくつかの態様では、参加コントローラは、主コントローラと同期して経路レベル機能の出力を計算し、参加コントローラの出力は、第1の電力システムオブジェクト及び第2の電力システムオブジェクトの動作を調整するためには使用されない。 In some aspects, the participating controller computes the output of the path level function synchronously with the primary controller, the output of the participating controller for coordinating the operation of the first power system object and the second power system object. not used for

いくつかの態様では、主コントローラによって実施される経路レベル機能は、主コントローラ及び参加コントローラから入力を受信する。 In some aspects, path-level functions performed by the primary controller receive input from the primary controller and participating controllers.

いくつかの態様では、第2のコントローラは、第1のコントローラが経路レベル機能を実施できない場合に、経路レベル機能を実施する。 In some aspects, the second controller performs path-level functions when the first controller is unable to perform the path-level functions.

いくつかの態様では、第1のコントローラは、第1のオブジェクトIDを定義し、第2のコントローラは、第1のオブジェクトIDよりも高い値を定義する第2のオブジェクトIDを定義し、主コントローラは、利用可能な最低のオブジェクトIDに基づいて選択される。 In some aspects, a first controller defines a first object ID, a second controller defines a second object ID that defines a higher value than the first object ID, and a primary controller is selected based on the lowest available object ID.

いくつかの態様では、システムはまた、第1の電力システムオブジェクトを制御するように構築された第3のコントローラを含む。第3のコントローラは、第1の電力システムオブジェクト及び第2の電力システムオブジェクトの動作の調整を含む経路レベル機能を実施するように構築された冗長コントローラである。 In some aspects, the system also includes a third controller configured to control the first power system object. The third controller is a redundant controller constructed to perform path level functions including coordinating the operation of the first power system object and the second power system object.

いくつかの態様では、第1の電力システムオブジェクトは、第1の経路と第2の経路の両方に配置される。 In some aspects, the first power system object is located on both the first path and the second path.

別の態様は、電力システムの第1の経路上に位置する第1の電力システムオブジェクトを制御するように、且つ、経路レベル入力を受信して、第1の電力システムオブジェクトの動作の調整を含む経路レベル機能を実施するように構築された、第1のコントローラと、電力システムの第2の経路上に位置する第2の電力システムオブジェクトを制御するように、且つ、経路レベル入力を受信して、第2の電力システムオブジェクトの動作の調整を含む経路レベル機能を実施するように構築された、第2のコントローラとを含む、システムに関する。経路レベル入力は、第1の経路及び第2の経路に関する情報を含み、かつ経路レベル機能は、第1の経路及び第2の経路の動作に影響を及ぼす。 Another aspect includes coordinating operation of the first power system object to control a first power system object located on a first path of the power system and to receive path level input. a first controller configured to perform path level functions and to control a second power system object located on a second path of the power system and receiving path level inputs; , a second controller configured to perform path-level functions including coordinating operation of a second power system object. Path level inputs contain information about the first path and the second path, and path level functions affect the behavior of the first path and the second path.

いくつかの態様では、第1のコントローラは、第1の電力システムオブジェクトの動作の調整に関係する経路レベル入力のみを受信するように構築される。 In some aspects, the first controller is configured to receive only path level inputs related to coordinating operation of the first power system object.

いくつかの態様では、第1のコントローラ及び第2のコントローラは、経路レベル機能を同期的又は非同期的に計算する。 In some aspects, the first controller and the second controller compute the path level function synchronously or asynchronously.

いくつかの態様では、システムはまた、第1の電力システムオブジェクトを制御するように構築された第3のコントローラを含む。第3のコントローラは、経路レベル機能を実施するように構築された冗長コントローラである。 In some aspects, the system also includes a third controller configured to control the first power system object. A third controller is a redundant controller built to perform path level functions.

いくつかの態様では、第1のコントローラは、第1の発電設備コントローラであり、第2のコントローラは、第2の発電設備コントローラであり、経路レベル機能は、負荷分担機能を含む。いくつかの態様では、第1の発電設備コントローラは、第1の負荷値データを公開し、第2の発電設備コントローラから第2の負荷値データを受信し、第1の負荷値データ及び第2の負荷値データに基づいて平均負荷を計算し、平均負荷を達成するように第1の電力システムオブジェクトの電力出力を制御するように構築される。 In some aspects, the first controller is a first power plant controller, the second controller is a second power plant controller, and the path level functions include load sharing functions. In some aspects, the first power plant controller publishes the first load value data, receives the second load value data from the second power plant controller, and publishes the first load value data and the second load value data. and calculating an average load based on the load value data of and controlling the power output of the first power system object to achieve the average load.

別の態様は、電力システムの第1の電力システムオブジェクトを制御するように構築された第1のコントローラと、電力システムの第2の電力システムオブジェクトを制御するように構築された第2のコントローラであって、第1のコントローラ及び第2のコントローラが両方とも、第1の電力システムオブジェクト及び第2の電力システムオブジェクトの動作の調整を含む第1の経路レベル機能を実施するように構築され、第1のコントローラが主コントローラであり、第2のコントローラが参加コントローラである、第2のコントローラと、電力システムの第3の電力システムオブジェクトを制御するように、且つ、経路レベル入力を受信して、第3の電力システムオブジェクトの動作の調整を含む第2の経路レベル機能を実施するように構築された第3のコントローラと、電力システムの第4の電力システムオブジェクトを制御するように、且つ、経路レベル入力を受信して、第4の電力システムオブジェクトの動作の調整を含む第2の経路レベル機能を実施するように構築された第4のコントローラとを含むシステムに関する。 Another aspect is a first controller configured to control a first power system object of the power system and a second controller configured to control a second power system object of the power system. a first controller and a second controller both configured to perform a first path-level function including coordinating operation of the first power system object and the second power system object; a second controller, one controller being a primary controller and a second controller being a participating controller, to control a third power system object of the power system and receiving a path level input; A third controller constructed to perform a second path-level function including coordinating the operation of a third power system object; and a fourth controller configured to receive the level input and perform a second path level function including coordinating operation of a fourth power system object.

いくつかの態様では、参加コントローラは、第1の経路レベル機能を実施することを禁止される。 In some aspects, the participating controller is prohibited from performing the first path level function.

いくつかの態様では、参加コントローラは、主コントローラとは非同期的に第1の経路レベル機能の出力を計算し、参加コントローラの出力は、第1の電力システムオブジェクト及び第2の電力システムオブジェクトの動作を調整するためには使用されない。 In some aspects, the participating controller computes the output of the first path level function asynchronously with the primary controller, the output of the participating controller being the operation of the first power system object and the second power system object. is not used to adjust the

いくつかの態様では、参加コントローラは、主コントローラと同期して第1の経路レベル機能の出力を計算し、参加コントローラの出力は、第1の電力システムオブジェクト及び第2の電力システムオブジェクトの動作を調整するためには使用されない。 In some aspects, the participating controller computes the output of the first path level function synchronously with the primary controller, the output of the participating controller dictating the operation of the first power system object and the second power system object. Not used for tuning.

いくつかの態様では、システムはまた、第1の経路レベル機能又は第2の経路レベル機能の少なくとも一方を実施するように構築された冗長コントローラを含む。 In some aspects, the system also includes redundant controllers configured to perform at least one of the first path level function or the second path level function.

いくつかの態様では、第1のコントローラ、第2のコントローラ、第3のコントローラ、又は第4のコントローラのいずれかは、共有回路上に構築されることができる。 In some aspects, either the first controller, the second controller, the third controller, or the fourth controller can be built on shared circuitry.

別の態様は、非一時的コンピュータ可読媒体であって、電力システムの第1のコントローラ、第2のコントローラ、第3のコントローラ、及び第4のコントローラによって実行されたときに、経路を有効化及び無効化する機能を電力システムに実施させる、非一時的コンピュータ可読媒体に含まれたコンピュータ実行可能命令を有する、非一時的コンピュータ可読媒体に関する。機能は、第1のコントローラを用いて電力システムの第1の電力システムオブジェクトを制御することと、第2のコントローラを用いて電力システムの第2の電力システムオブジェクトを制御することと、第1のコントローラ及び第2のコントローラを用いて、第1の電力システムオブジェクト及び第2の電力システムオブジェクトの動作の調整を含む第1の経路レベル機能を実施することであって、第1のコントローラは主コントローラであり、第2のコントローラは参加コントローラである、実施することと、第3のコントローラを用いて電力システムの第3の電力システムオブジェクトを制御することと、第3のコントローラを用いて経路レベル入力を受信することと、第3のコントローラを用いて、第3の電力システムオブジェクトの動作の調整を含む第2の経路レベル機能を実施することと、第4のコントローラを用いて電力システムの第4の電力システムオブジェクトを制御することと、第4のコントローラを用いて経路レベル入力を受信することと、第4のコントローラを用いて、第4の電力システムオブジェクトの動作の調整を含む第2の経路レベル機能を実施することとを含む。 Another aspect is a non-transitory computer-readable medium that, when executed by a first controller, a second controller, a third controller, and a fourth controller of a power system, activates a path and A non-transitory computer-readable medium having computer-executable instructions contained in the non-transitory computer-readable medium that cause a power system to perform a disabling function. The function is to control a first power system object of the power system with a first controller, control a second power system object of the power system with a second controller, implementing a first path-level function including coordinating the operation of the first power system object and the second power system object using the controller and the second controller, the first controller being the primary controller; and the second controller is a participating controller, performing, using the third controller to control a third power system object of the power system, and using the third controller to provide path level input performing, with a third controller, a second path-level function that includes coordinating the operation of a third power system object; and using a fourth controller, a fourth path-level function of the power system receiving path-level input with a fourth controller; and coordinating operation of the fourth power system object with the fourth controller. and performing a level function.

別の態様は、非一時的コンピュータ可読媒体であって、電力システムの回路によって実行されたときに、経路を有効化及び無効化する機能を電力システムに実施させる、非一時的コンピュータ可読媒体に含まれたコンピュータ実行可能命令を有する、非一時的コンピュータ可読媒体に関する。機能は、複数のソースオブジェクトを決定することであって、各々が、ソース機能を含み且つ単線トポロジー上の位置を割り振られる、ことと、1つ又は複数のスイッチオブジェクトを決定することであって、各々が、スイッチ機能を含み且つ単線トポロジー上の位置を割り振られる、ことと、1つ又は複数の母線オブジェクトを決定することであって、各々が、母線機能を含み且つ単線トポロジー上の位置を割り振られる、ことと、1つ又は複数の負荷オブジェクトを決定することであって、各々が、負荷機能を含み且つ単線トポロジー上の位置を割り振られる、ことと、各オブジェクトを複数のコントローラのうちの1つに割り当てることであって、コントローラの各々が、システムの操作を提供するために、ソース機能、スイッチ機能、母線機能、及び負荷機能を協調的に実施するように構築される、こととを含む。 Another aspect includes a non-transitory computer-readable medium that, when executed by circuitry of the power system, causes the power system to perform the functions of enabling and disabling paths. The present invention relates to non-transitory computer-readable media having computer-executable instructions stored thereon. The function is to determine a plurality of source objects, each containing a source function and assigned a position on the single-line topology, and to determine one or more switch objects, each comprising a switch function and assigned a position on the single-line topology; and determining one or more busbar objects, each comprising a busbar function and assigned a position on the single-line topology. determining one or more load objects, each containing a load function and assigned a position on the single-line topology; assigning each object to one of the plurality of controllers; each of the controllers is constructed to cooperatively perform the source, switch, bus, and load functions to provide operation of the system. .

いくつかの態様では、ソース機能は、ソース状態機能、容量マネージャ機能、シンクロナイザ機能、負荷分担機能、ソース選択機能、ソース優先順位付け機能、及びグリッド並列化機能のうちの1つ又は複数を含む。スイッチ機能は、スイッチ状態機能、同期チェック機能、及びスイッチ動作処理機能のうちの1つ又は複数を含む。母線機能は、母線状態機能、ルータ機能、システムルーティングテーブル機能、経路状態機能、及び故障母線アクセス機能のうちの1つ又は複数を含む。負荷機能は、負荷状態機能、負荷減衰機能、負荷追加/制限機能、及び高感度負荷切断機能のうちの1つ又は複数を含む。 In some aspects, the source functions include one or more of source state functions, capacity manager functions, synchronizer functions, load sharing functions, source selection functions, source prioritization functions, and grid parallelization functions. The switch functions include one or more of switch status functions, synchronization check functions, and switch action processing functions. The bus functions include one or more of a bus status function, a router function, a system routing table function, a path status function, and a failed bus access function. The load functions include one or more of load status functions, load decay functions, load add/limit functions, and sensitive load disconnect functions.

いくつかの態様では、機能はまた、1つ又は複数の変圧器オブジェクトを決定することであって、各々が、変圧器機能を含み且つ単線トポロジー上の位置を割り振られる、ことを含む。 In some aspects, the function also includes determining one or more transformer objects, each containing a transformer function and assigned a position on the single-line topology.

いくつかの態様では、ソース機能、スイッチ機能、母線機能、及び負荷機能の各々は、利用可能なアルゴリズムのリストを含み、複数のコントローラは、オブジェクトタイプと単線トポロジー上の位置とに基づいて、利用可能なアルゴリズムのリストのサブセットを利用する。いくつかの態様では、サブセットは、利用可能な全てのアルゴリズムを含む。 In some aspects, the source function, the switch function, the bus function, and the load function each include a list of available algorithms, and the plurality of controllers select based on the object type and location on the single-line topology. Utilize a subset of the list of possible algorithms. In some aspects, the subset includes all available algorithms.

いくつかの態様では、各機能は、単線トポロジー内の関連するオブジェクトの動作を定義するように構成される。 In some aspects, each function is configured to define the behavior of associated objects within the single-line topology.

いくつかの態様では、複数のコントローラは、複数のコントローラの各々に共通のソフトウェアを使用してソース機能、スイッチ機能、母線機能、及び負荷機能を実行するように構築される。 In some aspects, the multiple controllers are constructed to perform source, switch, bus, and load functions using software common to each of the multiple controllers.

いくつかの態様では、各機能は、オブジェクトの仕様と単線トポロジー上の位置とに基づいて自動的に構成される。 In some aspects, each function is automatically configured based on the object's specification and position on the single-line topology.

別の態様は、ソース状態機能とシンクロナイザ機能とを含むソースオブジェクトと、母線状態機能と経路状態機能とルータ機能とルーティングテーブル機能とを含む母線オブジェクトと、スイッチ状態機能とスイッチ動作処理機能とを含むスイッチオブジェクトと、負荷状態機能と負荷追加/制限機能とを含む負荷オブジェクトとを含む単線トポロジーと、ソースオブジェクトと母線オブジェクトとスイッチオブジェクトと負荷オブジェクトとの調整によって単線トポロジー上の経路を有効化及び無効化するように構築されたルータ機能を含む経路制御システムとを含むシステムに関する。 Another aspect includes a source object that includes a source state function and a synchronizer function; a bus object that includes a bus state function, a path state function, a router function, and a routing table function; and a switch state function and a switch action processing function. A single-line topology containing switch objects, load objects containing load state functions and load addition/limiting functions, and enabling and disabling routes on the single-line topology by coordinating the source, bus, switch and load objects. and a routing system that includes a router function built to be able to

いくつかの態様では、ソース状態機能は、ソースオブジェクトの現在の動作状態を特定し、シンクロナイザ機能は、ソースオブジェクトの周波数、電圧、及び位相差を制御するように構築され、ルータ機能は、ソース状態機能に少なくとも部分的に基づいて経路を有効化及び無効化する。 In some aspects, the source state function identifies the current operating state of the source object, the synchronizer function is configured to control the frequency, voltage, and phase difference of the source object, and the router function determines the source state. Enabling and disabling routes based at least in part on functionality.

いくつかの態様では、母線状態機能は、母線オブジェクトの電気状態を決定し、母線状態機能の出力は、スイッチ動作処理機能及び負荷追加/制限機能に提供され、経路状態機能は、経路を有効化又は無効化できるように、利用可能な各経路の状態を特定し、ルーティングテーブル機能は、単線トポロジー上に存在する利用可能な経路を定義し、ルータ機能は、母線状態機能と経路状態機能とルーティングテーブルとに少なくとも部分的に基づいて経路を有効化及び無効化する。 In some aspects, the bus state function determines the electrical state of the bus object, the output of the bus state function is provided to the switch operation processing function and load add/limit function, and the path state function activates the path. A routing table function defines the available routes that exist on a single-line topology, and a router function defines a bus state function, a route state function, and a routing Enabling and disabling routes based at least in part on the table.

いくつかの態様では、スイッチ状態機能は、スイッチオブジェクトの位置を特定し、スイッチ動作処理機能は、スイッチオブジェクトの作動を制御し、ルータ機能は、経路の有効化又は無効化を実施するために、スイッチ状態機能に少なくとも部分的に基づいてスイッチ動作処理機能に命令を提供する。 In some aspects, the switch state function locates the switch object, the switch operation processing function controls the operation of the switch object, and the router function performs path activation or deactivation to: Providing instructions to the switch operation processing function based at least in part on the switch state function.

いくつかの態様では、負荷状態機能は、負荷オブジェクトの状態を、通電、停電、故障、又は減衰中と特定し、負荷追加/制限機能は、利用可能な電源と比較して負荷需要が高いか低いかを判定し、ルータ機能は、負荷状態機能及び負荷追加/制限機能に少なくとも部分的に基づいて経路を有効化及び無効化する。 In some aspects, the load status function identifies the state of the load object as energized, blacked out, failed, or decaying, and the load add/shed function determines whether the load demand is high compared to the available power sources. Low, the router function enables and disables routes based at least in part on the load condition function and the load add/shed function.

いくつかの態様では、ソースオブジェクト、母線オブジェクト、スイッチオブジェクト、及び負荷オブジェクトは、単線トポロジー上の仮想オブジェクトとして存在し、且つ、ソースオブジェクト、母線オブジェクト、スイッチオブジェクト、及び負荷オブジェクトのパラメータは、ユーザインターフェースを介して入力されることができる。 In some aspects, the source object, the bus object, the switch object, and the load object exist as virtual objects on a single-line topology, and the parameters of the source object, the bus object, the switch object, and the load object are displayed in the user interface. can be entered via

いくつかの態様では、経路制御システムは、流動主制御方式及び完全分散制御方式のうちの一方を含む。 In some aspects, the path control system includes one of a flow-dominant control scheme and a fully distributed control scheme.

別の態様は、単線トポロジー上の電力システムにおける機械を特定する工程と、経路レベル制御システムにおいてオブジェクトを生成する工程であって、各オブジェクトは、特定された機械に関連付けられる、工程と、各オブジェクトのパラメータを投入する工程であって、パラメータは関連する機械の動作要件を含む、工程と、単線トポロジー上に各オブジェクトを位置させる工程と、オブジェクトを電気的に接続する経路を定義する工程と、経路を有効化及び無効化することによって機械の動作を制御する工程とを含む、方法に関する。経路の有効化及び無効化は、オブジェクトの投入されたパラメータに従って達成される。 Another aspect is identifying machines in a power system on a single-line topology and generating objects in a path-level control system, each object being associated with the identified machine; where the parameters include the operational requirements of the associated machine; positioning each object on a single-line topology; defining paths electrically connecting the objects; and controlling machine operation by enabling and disabling paths. Activation and deactivation of paths is accomplished according to the populated parameters of the object.

いくつかの態様では、各オブジェクトは、単線トポロジー内のオブジェクトの動作を定義する機能を含む。いくつかの態様では、オブジェクトは、ソースオブジェクト、変圧器オブジェクト、母線オブジェクト、スイッチオブジェクト、及び負荷オブジェクトを含むオブジェクトタイプについて選択される。いくつかの態様では、経路レベル制御システムにおいてオブジェクトを生成することは、オブジェクトを選択し、ソフトウェアツールを用いて単線トポロジーを投入することを含む。 In some aspects, each object includes functionality that defines the behavior of the object within the single-line topology. In some aspects, objects are selected for object types including source objects, transformer objects, bus objects, switch objects, and load objects. In some aspects, creating an object in a path level control system includes selecting an object and populating a single line topology using a software tool.

いくつかの態様では、オブジェクトを生成することは、ソフトウェアツール内のオブジェクトパレットライブラリからオブジェクトを選択することを更に含む。 In some aspects, generating the object further comprises selecting the object from an object palette library within the software tool.

いくつかの態様では、経路レベル制御システムは、オブジェクトに関連付けられた複数のコントローラを含み、動作を制御することは、複数のコントローラ間の流動主制御方式及び完全分散制御方式のうちの一方を使用してオブジェクトの機能を調整することを含む。 In some aspects, the path level control system includes a plurality of controllers associated with the object, wherein controlling operation uses one of a flow master control scheme and a fully distributed control scheme among the plurality of controllers. to coordinate the function of the object.

この概要は、単なる例示的なものにすぎず、限定的であることを意図したものでは決してない。本明細書で説明するデバイス又はプロセスの他の局面、発明的な特徴、及び利点は、類似の参照符号が類似の要素を指す、添付の図と併せて解釈される、本明細書に記載する詳細な説明において明らかになるであろう。 This summary is merely exemplary and is in no way intended to be limiting. Other aspects, inventive features, and advantages of the devices or processes described herein are set forth herein, taken in conjunction with the accompanying figures, in which like reference numerals refer to like elements. This will become clear in the detailed description.

いくつかの態様による電力システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a power system in accordance with some aspects; FIG. いくつかの態様による図1の電力システムに関連付けられたオブジェクトテーブルである。2 is an object table associated with the power system of FIG. 1, according to some aspects; いくつかの態様による図1の電力システムに関連するオブジェクト機能の概略図である。2 is a schematic diagram of object functions associated with the power system of FIG. 1, in accordance with certain aspects; FIG. いくつかの態様による電力システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a power system in accordance with some aspects; FIG. いくつかの態様による図4の電力システムに関連付けられたオブジェクトテーブルである。5 is an object table associated with the power system of FIG. 4, according to some aspects; いくつかの態様による図4の電力システムに関連付けられた経路テーブルである。5 is a routing table associated with the power system of FIG. 4, according to some aspects; いくつかの態様による電力システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a power system in accordance with some aspects; FIG. いくつかの態様による図7の電力システムに関連付けられた経路テーブルである。8 is a routing table associated with the power system of FIG. 7, according to some aspects; いくつかの態様による図7の電力システムに関連付けられた機能論理マップである。8 is a functional logic map associated with the power system of FIG. 7, according to some aspects; いくつかの態様によるコントローラの概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a controller in accordance with some aspects; いくつかの態様による電力システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a power system in accordance with some aspects; FIG. いくつかの態様による図11の電力システムに関連付けられた割り当てテーブルである。12 is an allocation table associated with the power system of FIG. 11, according to some aspects; いくつかの態様による電力システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a power system in accordance with some aspects; FIG. いくつかの態様による電力システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a power system in accordance with some aspects; FIG. いくつかの態様による電力システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a power system in accordance with some aspects; FIG. いくつかの態様による図13~図15の電力システムに関連付けられた割り当てテーブルである。16 is an allocation table associated with the power system of FIGS. 13-15, according to some aspects; FIG. いくつかの態様による電力システムの概略図である。1 is a schematic diagram of a power system in accordance with some aspects; FIG. いくつかの態様による図17の電力システムに関連付けられた割り当てテーブルである。18 is an allocation table associated with the power system of FIG. 17, according to some aspects; いくつかの態様による集中制御方式の概略図である。1 is a schematic diagram of a centralized control scheme in accordance with some aspects; FIG. いくつかの態様による冗長コントローラ方式での集中制御の概略図である。1 is a schematic diagram of centralized control with a redundant controller scheme in accordance with some aspects; FIG. いくつかの態様による流動主制御方式の概略図である。1 is a schematic diagram of a flow master control scheme, according to some aspects; FIG. いくつかの態様による図21の流動主制御方式の概略図である。22 is a schematic diagram of the flow master control scheme of FIG. 21, according to some aspects; FIG. いくつかの態様による完全分散制御方式の概略図である。1 is a schematic diagram of a fully distributed control scheme in accordance with some aspects; FIG. いくつかの態様による図23の完全分散制御方式の概略図である。24 is a schematic diagram of the fully distributed control scheme of FIG. 23, according to some aspects; FIG. いくつかの態様による冗長コントローラ流動主制御方式の概略図である。1 is a schematic diagram of a redundant controller flow master control scheme, in accordance with some aspects; FIG.

詳細な説明
電力ルーティングのための方法、装置、及びシステムに関係する様々な概念、並びにそれらの方法、装置、及びシステムの実施態様のより詳細な説明が以下に続く。ある特定の例示的な態様を詳細に図示している図を次に参照する前に、本開示は、本説明に記載する又は図に図示する詳細又は方法に限定されないことを理解されたい。また、本明細書で使用される用語は、単なる説明のためのものにすぎず、限定的であるとみなされるべきではないことを理解されたい。
DETAILED DESCRIPTION A more detailed description of various concepts related to methods, apparatus, and systems for power routing and implementations of those methods, apparatus, and systems follows. Before turning now to the figures illustrating in detail certain illustrative aspects, it is to be understood that the present disclosure is not limited to the details or methodology described in this description or illustrated in the figures. Also, it is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of description only and should not be regarded as limiting.

本明細書で使用される場合、「電力システムトポロジー」という用語は、特定の電力システム用の電源、電源スイッチ、及び負荷の相互接続マップを意味する。本明細書で利用される場合、「単線結線図」、「単線図」、又は「単線トポロジー」という用語は、電力システムトポロジーを簡略化して表現したものを意味する。 As used herein, the term "power system topology" means an interconnection map of power supplies, power switches, and loads for a particular power system. As used herein, the terms "single-line diagram," "single-line diagram," or "single-line topology" refer to a simplified representation of a power system topology.

概して図を参照すると、本明細書に開示する種々の態様は、電力ルーティング及び配電のためのシステム、装置、及び方法に関する。いくつかの態様は、任意の電力システムトポロジーのための負荷母線に対してソースを順序付けし、接続し、切断し、切り換えるように構築されたシステム、装置、及び方法を用いて既存の電力システム制御方式を改善することを目的とする。いくつかの態様は、特定の負荷回路を接続及び切断するための構造を制御する。概して、本明細書で述べる態様は、電力システムの構成要素をシステムアーキテクチャ内のオブジェクトとして特定する。例えば、電力システムは、ソースオブジェクト(例えば、公共事業会社によって提供される系統電力接続、発電設備、ソーラアレイ、バッテリバンクなど)、母線オブジェクト(例えば、ソース母線、負荷母線、配電母線など)、変圧器オブジェクト(例えば、受動型電力変圧器)、スイッチオブジェクト(例えば、自動切換スイッチ(ATS)、負荷スイッチ、ソーススイッチ、回路遮断器など)、及びコントローラオブジェクト(例えば、ソースコントローラ、負荷母線コントローラ、スイッチコントローラなど)を含み得る。各オブジェクトは、個々のオブジェクト識別子を割り振られ、単線トポロジーで表すことができるシステムアーキテクチャに導入される。次いで、ソースから負荷への電力伝送の潜在的な経路を確立するために、単線トポロジーで定義された各ソースと各負荷との間に経路が定義される。例えば、いくつかのシステムアーキテクチャでは、1つのソースから所与の負荷に電力を提供するために、2つ以上の経路が利用可能であり得る。各経路は、個々の経路識別子を割り振られる。次いで、各オブジェクトは、コントローラを割り振られる又は割り当てられる。典型的には、オブジェクトは、隣接するコントローラを割り振られる。例えば、発電設備ソースオブジェクトに結合されて発電設備ソースオブジェクトを制御する発電設備コントローラはまた、ソース母線を制御するために割り当てられ得る。各オブジェクトが1つのコントローラに割り当てられたら、電力システムは、個々の各コントローラオブジェクトと通信する集中コントローラ、又は分散制御方式を使用して、オブジェクトの動作を制御することができる。例えば、流動主制御方式を使用することができ、ここでは、電力システム内の1つのコントローラオブジェクトが特定のタスクのための集中制御としての機能を果たしているが、集中制御としての機能を果たしている個々のコントローラオブジェクトは、電力システムによって必要とされるタスクに応じて変化する。他の態様では、特定のシステム機能を実施する全てのコントローラオブジェクトが同等のものである、完全分散制御方式が用いられる。各コントローラが、(流動主制御方式における主コントローラの場合のように)他のコントローラに対する動作を決定するのではなく、それ自体の行うべき動作を決定することが、これらを完全に分散させている1つの特徴である。流動主制御方式と完全分散制御方式の両方において、2つ以上のコントローラオブジェクトが電力システムの機能を操作できるので、システムに冗長性が提供される。 Referring generally to the figures, various aspects disclosed herein relate to systems, apparatus, and methods for power routing and distribution. Certain aspects improve existing power system control using systems, devices, and methods built to sequence, connect, disconnect, and switch sources to load buses for any power system topology. The purpose is to improve the method. Some aspects control structures for connecting and disconnecting specific load circuits. In general, aspects described herein identify power system components as objects within a system architecture. For example, a power system may include source objects (e.g., grid power connections provided by utility companies, power generation equipment, solar arrays, battery banks, etc.), bus objects (e.g., source buses, load buses, distribution buses, etc.), transformers objects (e.g. passive power transformers), switch objects (e.g. automatic transfer switches (ATS), load switches, source switches, circuit breakers, etc.), and controller objects (e.g. source controllers, load bus controllers, switch controllers). etc.). Each object is assigned an individual object identifier and introduced into a system architecture that can be represented in a single-wire topology. A path is then defined between each source and each load defined in the single-wire topology to establish a potential path for power transfer from the source to the load. For example, in some system architectures, more than one path may be available to provide power from one source to a given load. Each path is assigned an individual path identifier. Each object is then allocated or assigned a controller. Typically, objects are allocated contiguous controllers. For example, a power plant controller that is coupled to and controls the power plant source object may also be assigned to control the source bus. Once each object is assigned to one controller, the power system can control the operation of the object using a centralized controller that communicates with each individual controller object, or a distributed control scheme. For example, a flow master control scheme can be used, where one controller object in the power system acts as a centralized control for a particular task, but an individual controller object acts as a centralized control. The controller object of will change depending on the tasks required by the power system. In another aspect, a fully distributed control scheme is used in which all controller objects that implement a particular system function are equivalent. They are completely decentralized, with each controller deciding what to do for itself, rather than deciding what to do for the other controllers (as is the case with the master controller in the flow master control scheme). One feature. Redundancy is provided to the system because more than one controller object can operate the functions of the power system in both the fluid master control scheme and the fully distributed control scheme.

オブジェクトに基づくシステムアーキテクチャによって、電力システムの設計、実装又は試運転、及び動作を簡略化することが可能となる。各オブジェクトは、各コントローラによって認識され、属性又はパラメータを用いてカスタマイズされる。これによって、各コントローラが何に接続されるか、又は各オブジェクトがどの経路に存在するか、及び各オブジェクトがその経路にどのように影響を及ぼすかを各コントローラが認識することが可能となる。単線トポロジーに基づくシステムを構築し、オブジェクトに基づく経路を使用して制御する能力によって、よりロバストな制御方式が提供される一方で設計及び構築の効率が向上する。 An object-based system architecture can simplify the design, implementation or commissioning, and operation of power systems. Each object is recognized by each controller and customized with attributes or parameters. This allows each controller to know what it is connected to, or what path each object is on, and how each object affects that path. The ability to build a system based on a single-wire topology and control using object-based paths improves design and construction efficiency while providing a more robust control scheme.

図1に示すように、単純な電力システム30は、ユーティリティソース母線38に接続された、系統電力を提供する(例えば、交流電流(AC)を提供する)ユーティリティ34と、発電設備母線46に交流電力を提供する発電設備(generator set;genset)42とを含む。ユーティリティソース母線38は、ユーティリティソーススイッチ50に接続され、発電設備母線46は、発電設備スイッチ54に接続される。いくつかの態様では、ユーティリティソーススイッチ50及び発電設備スイッチ54は、負荷母線62に接続された自動切換スイッチ(ATS)に組み込まれる。自動切換スイッチは、ユーティリティ母線38又は発電設備母線46のうちの一方から負荷母線62に電力を提供するように配置又は構築することができる。負荷58は、負荷母線62に接続され、ユーティリティ34又は発電設備42によって提供される電力を消費するように構築される。 As shown in FIG. 1, a simple power system 30 includes a utility 34 that provides grid power (e.g., provides alternating current (AC)) connected to a utility source bus 38 and an alternating current (AC) to a power generation facility bus 46 . and a generator set (genset) 42 for providing electrical power. Utility source bus 38 is connected to utility source switch 50 and power plant bus 46 is connected to power plant switch 54 . In some embodiments, utility source switch 50 and power plant switch 54 are incorporated into an automatic transfer switch (ATS) connected to load bus 62 . The automatic transfer switch may be arranged or constructed to provide power to the load bus 62 from one of the utility bus 38 or the power generation facility bus 46 . A load 58 is connected to load bus 62 and is constructed to consume power provided by utility 34 or power generation facility 42 .

概して、電力システム30は、ユーティリティ34から負荷58へ電力を引き出すことによって動作する。ユーティリティ34に対する電力遮断の場合、ユーティリティスイッチ50と発電設備スイッチ54とを含むATSが作動して負荷を発電設備42に接続することができる。 Generally, power system 30 operates by drawing power from utility 34 to load 58 . In the event of a power interruption to utility 34 , an ATS, including utility switch 50 and power plant switch 54 , may operate to connect the load to power plant 42 .

電力システム30は、発電設備コントローラ66とスイッチコントローラ70とを含む。発電設備コントローラ66は、主に発電設備42に関連付けられ、発電設備42の動作を制御する。スイッチコントローラ70は、主に、ユーティリティスイッチ50と発電設備スイッチ54とを含むATSに関連付けられる。 Power system 30 includes a power plant controller 66 and a switch controller 70 . A power plant controller 66 is primarily associated with the power plant 42 and controls the operation of the power plant 42 . Switch controller 70 is primarily associated with the ATS, including utility switch 50 and power plant switch 54 .

セクション1 - オブジェクト
図2に示すように、電力システム30の構成要素は、オブジェクトとして特定される。電力システムは概して、ソースオブジェクト、母線オブジェクト、スイッチオブジェクト、負荷オブジェクト、変圧器オブジェクトの5つのオブジェクトタイプを含む。電力システム30は、変圧器オブジェクトを含まないが、本文書において後に説明する他の電力システムは、変圧器オブジェクトを含む。電力システム30内では、各構成要素は、オブジェクトID、オブジェクト名、オブジェクトタイプ、及びオブジェクトサブタイプを用いて特定される。オブジェクトID及びオブジェクト名は、構成要素を特定するためにコントローラ(例えば、発電設備コントローラ66及びスイッチコントローラ70)によって使用される。オブジェクトタイプは、オブジェクトのどのパラメータが設定可能であるかを定義する。
Section 1 - Objects As shown in Figure 2, the components of the power system 30 are identified as objects. A power system generally includes five object types: source objects, bus objects, switch objects, load objects, and transformer objects. Power system 30 does not contain transformer objects, but other power systems described later in this document do. Within power system 30, each component is identified with an object ID, object name, object type, and object subtype. Object IDs and object names are used by controllers (eg, power plant controller 66 and switch controller 70) to identify components. The object type defines which parameters of the object are configurable.

各オブジェクトタイプは、電力システム30の動作に責任(機能)を負う。各オブジェクトタイプはまた、オブジェクトの識別情報及び評価を定義する属性を有する。全てではないが、ほとんどのオブジェクトが電力システム30における機械であることに留意されたい。ユーティリティソース母線38、発電設備ソース母線46、及び負荷母線62は、母線オブジェクトタイプであり、電力システム30の動作及び調整において重要であるが、技術的には機械ではない。電力システム30自体もまた、コントローラ(例えば、発電設備コントローラ66及びスイッチコントローラ70)と同様に、オブジェクトとみなされ得る。オブジェクトタイプは、オブジェクトタイプが所有する機能性のためのコンテナになる。 Each object type is responsible (function) for the operation of power system 30 . Each object type also has attributes that define the identity and rating of the object. Note that most, if not all, objects in power system 30 are machines. Utility source bus 38, power plant source bus 46, and load bus 62 are bus object types, important in the operation and regulation of power system 30, but technically not machines. Power system 30 itself may also be considered an object, as may controllers (eg, power plant controller 66 and switch controller 70). An object type becomes a container for the functionality it owns.

図3に示すように、オブジェクトタイプの各インスタンスは、電力システム(例えば、電力システム30)内の個々のオブジェクトの動作を表すようにカスタマイズできる多くの機能、パラメータ、又は属性を含むことができる。換言すれば、電力システム74は、以下のオブジェクトタイプ、すなわち、ソース78、母線82、スイッチ86、負荷90、変圧器94、並びに追加的にコントローラ(図3には図示せず)及び電力システム74自体から構成されるように抽象化される。本明細書に開示する態様によれば、電力システムは、そのタイプのオブジェクトの各々の存在に対して1つのインスタンスである、オブジェクトインスタンスの集合として構成することができる。各オブジェクトタイプは、そのオブジェクトタイプに関連しているシステム制御機能のスーパーセットのためのコンテナである。オブジェクトタイプに含まれる機能のセットは、オブジェクトインスタンスが電力システム内のどこにあるかにかかわらず、常に同じ実装(例えば、ソフトウェアコード)である。個々のオブジェクトインスタンスの挙動は、新しいソフトウェアコード(例えば、「C」コード)によってではなく、構成設定の変更によってのみ修正される。 As shown in FIG. 3, each instance of an object type can include a number of functions, parameters, or attributes that can be customized to describe the behavior of individual objects within a power system (eg, power system 30). In other words, power system 74 includes the following object types: source 78, bus 82, switch 86, load 90, transformer 94, and additionally controller (not shown in FIG. 3) and power system 74 Abstracted to be constructed from itself. According to aspects disclosed herein, a power system can be configured as a collection of object instances, one instance for each occurrence of an object of that type. Each object type is a container for a superset of system control functions associated with that object type. The set of functionality contained in an object type is always the same implementation (eg, software code) regardless of where the object instance resides within the power system. The behavior of individual object instances is modified only by changing configuration settings, not by new software code (eg, "C" code).

オブジェクトインスタンスは、典型的には、どのコントローラが物理的に接続されているかに基づいて、システム周辺のコントローラに分散される。これによって、特定のコントローラ実装又は特定の設置コントローラトポロジーからの機能的抽象化が可能となる。つまり、オブジェクト及び機能は、それらが存在する/実行されるコントローラから大きく切り離される。例えば、発電設備コントローラ(例えば、発電設備コントローラ66)は、燃料供給、後処理などを制御することによって、関連する発電設備(例えば、発電設備42)の機能を制御し得るが、発電設備コントローラはまた、他のオブジェクトの機能を制御し得、他のコントローラは、発電設備コントローラの動作に影響を与え得る。各コントローラは、異なるオブジェクトタイプの多数のインスタンスを実行することが可能である。オブジェクト及びオブジェクトの機能は全て、共通のグローバルデータ空間を介して互いに通信する。システム全体のグローバルデータ空間は、イーサネットでのDDSなどのネットワーク技術及びプロトコルによって作成することができる。したがって、各オブジェクトインスタンスにおける機能は、電力システムを動作させるためにシステム制御及び順序付けの要求を達成するように他のオブジェクトタイプと協調して機能する。 Object instances are typically distributed to controllers around the system based on which controllers are physically connected. This allows functional abstraction from a specific controller implementation or from a specific installed controller topology. That is, objects and functions are largely decoupled from the controller in which they reside/execute. For example, a power plant controller (e.g., power plant controller 66) may control functions of an associated power plant (e.g., power plant 42) by controlling fueling, aftertreatment, etc., whereas a power plant controller may It may also control the functions of other objects, and other controllers may affect the operation of the power plant controller. Each controller can run multiple instances of different object types. All objects and their functions communicate with each other through a common global data space. A system-wide global data space can be created by network technologies and protocols such as DDS over Ethernet. Thus, the functionality in each object instance works in concert with other object types to accomplish system control and sequencing requirements for operating the power system.

これは、従来の電力システム制御と異なる。従来の電力システムは、典型的には、特定の顧客サイト設置用にカスタム開発/プログラムされた電力システム制御機能を実行する集中コントローラに依存する。オブジェクトに基づく分散制御は、ロバストな制御環境を提供するとともにシステム全体の複雑さ及び必要なカスタマイズを減らす一方で、より柔軟な設置の機会を提供する。 This differs from conventional power system control. Conventional power systems typically rely on a centralized controller that performs power system control functions custom developed/programmed for a particular customer site installation. Object-based distributed control provides a robust control environment and reduces overall system complexity and required customization, while offering more flexible installation opportunities.

以下では、オブジェクト固有機能について、図3に関して述べる。特定のオブジェクトタイプに関連付けられた機能は、例示的なものである。他の機能は、追加のパラメータ、カスタマイズ可能な設定などを含む、オブジェクトタイプに関連付けられ得る。追加的に、いくつかの機能は、オブジェクトタイプから除外され得るか、又は図3に示すものと異なるオブジェクトタイプに含まれ得る。 Object-specific functions are described below with respect to FIG. Functionality associated with particular object types is exemplary. Other features may be associated with the object type, including additional parameters, customizable settings, and the like. Additionally, some functions may be excluded from object types or included in different object types than those shown in FIG.

セクション1.1 - ソースオブジェクト
電力システム74内の各ソースオブジェクト78(例えば、ユーティリティ34及び発電設備42)は、ソース状態98、容量マネージャ102、シンクロナイザ106、負荷分担110、ソース選択114、ソース優先順位付け118、及びグリッド並列化制御122機能を含む、7つのソース機能を定義する。いくつかの態様では、より多くの機能又はより少ない機能が、各ソースオブジェクトに含まれ得る。いくつかの態様では、使用しない機能が、制御方式において無効化され得るか、又はカスタム機能が追加され得る。
SECTION 1.1 - SOURCE OBJECTS Each source object 78 (e.g., utility 34 and power plant 42) within power system 74 includes source state 98, capacity manager 102, synchronizer 106, load sharing 110, source selection 114, and source prioritization 118. , and grid parallelization control 122 functions. In some aspects, more or less functionality may be included in each source object. In some aspects, unused features may be disabled in the control scheme or custom features may be added.

ソース状態機能98は、ソースオブジェクトの現在の動作状態を特定する。ソースオブジェクトは、ソース選択のために及び他の機能が働くように、現在の動作状態を知らせる必要がある。ソース状態機能98は、電力システム制御方式によって使用され、ローカルマシン制御機能を必ずしも示さないか、又はローカルマシン制御機能によって必ずしも使用されないことに留意されたい。例えば、発電設備42は、診断状態で動作しており、依然として有効に動作可能であり得るが、ソースとして電力システム30に電力を提供することができない。次いで、ソース状態機能98は、発電設備42が現時点で動作していても、発電設備42を利用できないものとみなす。いくつかの態様では、電力システム30のより大きな制御方式においてソースオブジェクトの抽象化を完全にサポートするために、ソース状態は、ソースのタイプにかかわらず一般的なものあるべきである。例えば、ソースオブジェクトは、ソース状態のスーパーセットを含み得、ソース状態のサブセットは、ソースオブジェクトの詳細(例えば、発電設備のソース状態の第1のサブセット及びユーティリティのソース状態の第2のサブセット)に基づいて選択される。ソースはまた、「状態」情報の一部として電力システム制御機能と共有する他の動的情報(例えば、現在の容量、負荷など)も有する。いくつかの態様では、ソース状態機能98は、ソースが必要な場合に呼び出される準備が整っているかどうか、ソースがセンサに基づいて利用可能であり、安定する時間があったかどうか、ソースが故障しているか否か、及び/又はソースが使用不可である(例えば、シャットダウン障害のため又は自動モードではないため)かどうかを示す情報を含む。 A source state function 98 identifies the current operational state of the source object. A source object needs to be informed of its current operating state for source selection and for other functions to work. Note that the source state function 98 is used by the power system control scheme and does not necessarily indicate or be used by local machine control functions. For example, power generation facility 42 may be operating in a diagnostic state and still effectively operable, but unable to provide power to power system 30 as a source. Source status function 98 then deems power generation facility 42 unavailable, even though power generation facility 42 is currently operating. In some aspects, to fully support the abstraction of source objects in the larger control scheme of power system 30, the source state should be generic regardless of the type of source. For example, a source object may include a superset of the source state, and a subset of the source state may contain details of the source object (e.g., a first subset of the source state of the power plant and a second subset of the source state of the utility). selected based on Sources also have other dynamic information (eg, current capacity, load, etc.) that they share with the power system control function as part of their "state" information. In some aspects, the source status function 98 determines whether the source is ready to be called when needed, whether the source is available based on sensors and has had time to stabilize, and whether the source has failed. and/or whether the source is unavailable (eg, due to shutdown failure or not in automatic mode).

容量マネージャ機能102は、電力システム30内の利用可能な容量の動的モデルを提供する。オンラインでの容量の継続的管理が重要である。所要の電力容量は、(優先度順で)どれだけ多くのソースが負荷母線オブジェクト(例えば、負荷母線62)に接続されるかの決定に影響を及ぼす。現在の負荷を担うだけでなく、追加のソース(利用可能である場合)をオンラインにし得る前に、電力システム30に過負荷をかけずに追加の負荷も受け入れるのに十分なオンライン容量がなければならない。過酷な用途では、ソースの予期しない突然の損失を補うために、オンラインの予備のソースが必要となる場合もある。ソースを追加するか又はソースを除去する決定に対する入力は、以下を含む。
-個々のソース容量はどれくらいか?いくつかのソースオブジェクトは、バッテリ、ソーラアレイ、風力源などの、動的なものであり得る。
-現在のオンラインの総容量はどれくらいか?
-現在の総負荷はどれくらいか?
-現在のオンラインの予備容量(総容量-負荷)はどれくらいか?
-所望のレベルの予備容量はどれくらいか?
-任意の1つのソースの予期しない損失に対する保護が必要であるか?2つのソース?
-グリッドが接続されている場合、系統電力の設定値はどれくらいか?
-大きな負荷ステップが生じるという通知があるか?その負荷はどれくらいか?
-ソース容量の大きな損失(例えば、ソースの出力レベルの低下、太陽光流入の減少、風速の低下、又はバッテリ放電の制限)が生じるという通知があるか?
-ソースを意図的にオフラインにする必要があるか(例えば、点検のために)?
-これがブラックスタートである場合、最初にどれくらいの容量を加えるべきか?全てを?選択されたソースを?
Capacity manager function 102 provides a dynamic model of available capacity within power system 30 . Continuous management of capacity online is important. The required power capacity influences the determination of how many sources (in order of priority) are connected to a load bus object (eg, load bus 62). If there is not enough online capacity to not only carry the current load, but also to accept the additional load without overloading the power system 30 before additional sources (if available) can be brought online. not. Heavy duty applications may require an on-line backup source to cover unexpected and sudden loss of the source. Inputs to the decision to add sources or remove sources include:
-What are the individual source capacities? Some source objects can be dynamic, such as batteries, solar arrays, wind power sources.
-What is your current total online capacity?
-What is the current total load?
- What is your current online reserve capacity (total capacity - load)?
- What is the desired level of spare capacity?
- Do you need protection against unexpected loss of any one source? two sources?
-If the grid is connected, what is the grid power set point?
-Is there a notification that a large load step is coming? how much is that load?
- Is there notification that a significant loss of source capacity will occur (eg, reduced source output level, reduced solar influx, reduced wind speed, or limited battery discharge)?
-Does the source need to be intentionally offline (eg for inspection)?
-If this is a black start, how much capacity should I add first? everything? Source selected?

シンクロナイザ機能106は、ソースオブジェクトの同期のパラメータ及びステータスを提供する。従来、発電設備コントローラは、発電設備コントローラが接続する母線に、又はユーティリティなどの別の単一のソースに発電設備コントローラ自体を同期させる。単一の発電設備コントローラは、この同期を達成するために全ての感知測定を行う。様々な単線トポロジー又は構成及びソースタイプをサポートする分散型電力システム制御方式では、この機能は、単一又は多数の発電設備を電力システムにおける任意の感知点に同期させることが可能なサービスになる。シンクロナイザ機能106は、包括的な同期及び分散制御を可能にするために、電力システム30内のコントローラ間の同期パラメータの通信を可能にする。つまり、感知及び同期の開始は、他のコントローラで行われる可能性がある。追加的に、シンクロナイザ機能106は、ソースオブジェクトが同期することが可能であるかどうかを識別する。システムは、ライブ母線に対してソースを並列化する目的で同期させるためにどのソースを呼び出すことができるかを知る必要がある。同期化は、周波数を一致させるか、周波数オフセットを一致させるか、電圧を一致させるか、又は位相を一致させる任意の能力を含むことができる。同期化は、全てを含むとは限らない。 A synchronizer function 106 provides the parameters and status of synchronization of the source object. Traditionally, the power plant controller synchronizes itself to the bus to which it connects or to another single source such as a utility. A single plant controller performs all sensing measurements to achieve this synchronization. In a distributed power system control scheme that supports a variety of single-line topologies or configurations and source types, this functionality becomes a service that can synchronize single or multiple generation units to any sensing point in the power system. Synchronizer function 106 enables communication of synchronization parameters between controllers within power system 30 to enable comprehensive synchronization and distributed control. That is, the sensing and synchronization initiation can be done in other controllers. Additionally, the synchronizer function 106 identifies whether the source object can be synchronized. The system needs to know which sources it can call to synchronize for the purpose of parallelizing the sources to the live bus. Synchronization can include any ability to match frequency, match frequency offset, match voltage, or match phase. Synchronization is not all-inclusive.

負荷分担機能110は、他の負荷分担ソース間で負荷を分担しながら、ソースオブジェクトが公称電圧及び周波数を維持することが可能かどうかを識別する。典型的には、ソースオブジェクトはまた、負荷分担で使用されるようにグリッドを形成することが可能でなければならない。 The load sharing function 110 identifies whether a source object is capable of maintaining a nominal voltage and frequency while sharing load among other load sharing sources. Typically, the source object must also be able to form a grid to be used in load sharing.

ソース選択機能114は、ソース優先順位付け、ソース状態、及び電力容量管理情報をまとめて、オンラインであるべきソースのリストを出力する。ソースが変更する必要がある場合、ソースをオンライン又はオフラインにするプロセスは、他の下流側機能(例えば、母線オブジェクトに関連付けられたルーティング及び順序付け制御)によって処理される。 Source selection function 114 combines source prioritization, source status, and power capacity management information to output a list of sources that should be online. If the source needs to change, the process of bringing the source online or offline is handled by other downstream functions (eg, routing and ordering control associated with the bus object).

ソース優先順位付け機能118は、利用可能なソースオブジェクトのリスト化された優先順位を提供する。全てのソースは、他のソースの状態及びどれだけ多くの負荷があるか応じてどの順序でソースを呼び出すべきかを決定するために使用される有効な優先度数の割り振りを有する。この優先度数は、動的であり得るか、又は静的である可能性がある。優先度の割り振りは、電力システムの動作についての現在の目的が何であるかによって生じる。いくつかの目的で、制御システムは、優先順位を算出することができる。他のより複雑な目的/計算では、外部最適化アルゴリズム(例えば、クラウド又はエッジコンピューティングデバイスなど)が、ソース優先順位付けを設定し得る。ローカルに管理されるいくつかの考えられる目的は、以下を含む。
-再生可能資源からの寄与を最大化するためにシステムを実行する。
-サービスのために全ての機械が同時に稼働することのないように、システムを実行する。
-全ての機械がほぼ等量の損耗を維持するようにシステムを実行する。
-資産の耐用年数を最大化するためにシステムを実行する。
-運用コストを最小限に抑えるためにシステムを実行する。
-外部最適化アルゴリズムによって設定された動的優先順位付けに基づいてシステムを実行する。
A source prioritization function 118 provides a listed priority of available source objects. Every source has a valid priority number allocation that is used to determine in which order the sources should be called depending on the state of the other sources and how much load they have. This priority number may be dynamic or static. Priority allocation is driven by what the current objectives are for the operation of the power system. For several purposes, the control system can calculate priority. For other more complex objectives/computations, external optimization algorithms (eg cloud or edge computing devices, etc.) may set the source prioritization. Some possible locally managed purposes include:
- Implement systems to maximize contributions from renewable resources.
- Run the system so that not all machines are running at the same time for service.
- Run the system so that all machines maintain approximately equal amounts of wear.
- Execute the system to maximize the useful life of the asset.
- Run the system to minimize operating costs.
- Run the system based on dynamic prioritization set by an external optimization algorithm.

グリッド並列化制御機能122は、どのソースタイプを他のソースオブジェクトタイプ又はサブタイプと並列に動作させることができるかを特定する。所与の電力システムについては、多くの場合、どのソースが互いに並列に動作できるか及びどれだけ長く動作できるかに制限が課される。任意の電力システムの一般的な問題を解決するために、許容される組み合わせを構成できるように、N^2の行列のソースが必要となる。例えば、ソースオブジェクトのグリッド並列化機能は、以下の選択肢、すなわち、OT=開放移行、HCT=ハード閉鎖移行(100ミリ秒未満の重複)、SCT=ソフト閉鎖移行(最大の並列時間によって制限される)、全て=許容される全てのモード、又はEP=拡張並列(制限時間なし)のうちの1つ又は複数を定義し得る。 Grid parallelization control function 122 specifies which source types can be run in parallel with other source object types or subtypes. For a given power system, limitations are often imposed on which sources can operate in parallel with each other and how long they can operate. To solve the general problem of any power system, we need a source of N^2 matrices so that we can construct the permissible combinations. For example, the grid parallelization feature of the source object has the following options: OT = open transition, HCT = hard closed transition (less than 100 ms overlap), SCT = soft closed transition (limited by maximum parallel time). ), all = all modes allowed, or EP = extended parallel (no time limit).

セクション1.2 - 母線オブジェクト
電力システム30内の各母線オブジェクト82(例えば、ユーティリティソース母線38、発電設備ソース母線46、及び負荷母線62)は、母線状態126、経路状態130、ルータ134、故障母線アクセス138、及びシステムルーティングテーブル142機能を含む、5つの母線機能を定義する。いくつかの態様では、より多くの機能又はより少ない機能が、各母線オブジェクトに含まれ得る。いくつかの態様では、使用しない機能が、制御方式において無効化され得るか、又はカスタム機能が追加され得る。
Section 1.2 - Bus Objects Each bus object 82 (e.g., utility source bus 38, generating equipment source bus 46, and load bus 62) within power system 30 has bus status 126, path status 130, router 134, fault bus access 138, , and system routing table 142 functions. In some aspects, more or fewer functions may be included in each bus object. In some aspects, unused features may be disabled in the control scheme or custom features may be added.

任意の母線オブジェクト82の母線状態機能126は、スイッチ制御論理、及び負荷追加/制限などの他の機能によって必要とされる。各母線オブジェクト82の電気状態は、母線状態アルゴリズムによって決定される。考えられる母線状態は、利用可能、障害、故障、又は減衰中を含む。負荷母線ルータ機能は、移行タイプを決定する一環として、母線状態を使用することができる。スイッチ動作処理機能は、母線状態を使用して、スイッチオブジェクトを閉じることを考慮できるかどうかを決定することができる。 A bus state function 126 of any bus object 82 is required by switch control logic and other functions such as load addition/limiting. The electrical state of each bus object 82 is determined by a bus state algorithm. Possible bus states include available, faulty, faulty, or decaying. The load bus router function can use the bus status as part of determining the transition type. The switch action processing function can use the busbar status to determine whether the switch object can be considered for closing.

経路状態機能130は、電力が電力システム30を通ってソースから負荷に流れることができる経路を特定する。経路状態機能130は、経路を有効化又は無効化できるように、利用可能な各経路の状態又は健全性を特定する。考えられる状態は、不明、切断済み、切断不能、接続済み、及び/又は接続不能を含む。各経路の状態は、経路状態アルゴリズムによって決定される。経路状態は、実行可能な経路を選択するために負荷母線ルータによって使用することができる。経路が接続できない場合、負荷母線ルータは、次に優先度の高い経路を(それが使用可能であれば)選択することができる。 Path status function 130 identifies the paths by which power can flow through power system 30 from a source to a load. A path status function 130 identifies the status or health of each available path so that the path can be activated or deactivated. Possible states include unknown, disconnected, undisconnectable, connected, and/or unconnectable. The state of each path is determined by a path state algorithm. Path status can be used by load bus routers to select viable paths. If the path cannot be connected, the load bus router can select the next highest priority path (if it is available).

電力システム30の1つの中心概念は、負荷母線とソースと接続する経路を特定するとともに、閉状態又は開状態の間でスイッチを制御することによって経路を有効化及び/又は無効化する、順序付け制御概念である。(例えば、スイッチコントローラ70に記憶された)スイッチ論理は、スイッチ(例えば、ユーティリティスイッチ50及び発電設備スイッチ54)を安全に閉じた状態にすること(例えば、シンクロナイザサービス要求、同期チェック、故障母線閉鎖など)を担う。ルータ機能134は、現在のソース選択に基づいて、どの経路を有効化又は無効化するかを決定する。ルータ機能134はまた、どのようなタイプの移行(例えば、開放移行、閉鎖移行など)が発生しているかを判別し、移行の順序付けに関与し得る。ルータ機能134は、負荷母線オブジェクト82によって所有されるものとして示されている。いくつかの態様では、ルータ機能134は、冗長性のために多数のコントローラで実行できるか又は多数の異なるオブジェクトタイプに関連付けることができる、流動主機能として動作することができる。ルータ機能134は、負荷母線とソースとの間で機能する。負荷母線がその下に個々の負荷給電線を有する電力システムでは、分散負荷追加/制限特徴は、負荷回路の接続及び切断の管理を個別に担う。追加的に、いくつかの態様では、負荷自体は、ルータ機能によって接続及び切断される。 One central concept of power system 30 is a sequencing control that identifies paths connecting load buses and sources and enables and/or disables paths by controlling switches between closed or open states. It is a concept. Switch logic (e.g., stored in switch controller 70) causes the switches (e.g., utility switch 50 and power plant switch 54) to be safely closed (e.g., synchronizer service request, synchronization check, fault bus closure, etc.). etc.). Router function 134 determines which routes to enable or disable based on the current source selection. The router function 134 may also determine what type of transition (eg, open transition, closed transition, etc.) is occurring and participate in sequencing the transitions. Router function 134 is shown owned by load bus object 82 . In some aspects, the router function 134 can operate as a flow master function that can run on multiple controllers for redundancy or can be associated with multiple different object types. A router function 134 functions between the load bus and the source. In power systems where the load bus has individual load feeders beneath it, the distributed load addition/shedding feature is responsible for managing the connection and disconnection of load circuits individually. Additionally, in some aspects the load itself is connected and disconnected by the router function.

いくつかの態様では、ソースオブジェクト78又は負荷オブジェクト90は、特定の経路を接続状態に維持するために経路保持を要求することができる。その経路を無効化する優先度の高い他の理由が存在しない場合には、経路がもはや不要であると負荷オブジェクト90又はソースオブジェクト78が示すまで、経路が許可され、有効なまま保持される。ソースオブジェクト78は、例えば、耐用年数/メンテナンスへの悪影響を防止する目的で、負荷を伴う最小限の実行時間長さを確保するために経路保持を要求することができる。負荷オブジェクト90は、例えば、UPSバッテリを再充電するために最小限の時間にわたって負荷オブジェクト90が連続的に電力供給された状態であることを確実にするために、経路保持を要求することができる。負荷オブジェクト90はまた、電力システムが再伝送のために手動介入を必要とするように構成される場合、経路保持を要求することができる。 In some aspects, a source object 78 or a load object 90 may request a route hold to keep a particular route connected. If no other high priority reason exists to invalidate the route, the route is allowed and remains valid until the load object 90 or source object 78 indicates that the route is no longer needed. A source object 78 may, for example, request path holding to ensure a minimum amount of running time with load, in order to prevent adverse life/maintenance impacts. A load object 90 can request path hold, for example, to ensure that the load object 90 remains powered continuously for a minimum amount of time to recharge the UPS battery. . The load object 90 can also request path hold if the power system is configured to require manual intervention for retransmission.

故障母線アクセス機能138(代替的に、初回起動と呼ばれる)は、他の全てのソースオブジェクト78(例えば、他の全ての発電設備)が故障母線に対して閉じるのを禁止する一方で、単一のライブソースオブジェクト78(例えば、発電設備42)をその故障母線に対して閉じるように機能する。様々な単線トポロジー又は構成及びソースタイプをサポートする分散型電力システム制御方式では、故障母線アクセス機能138は、汎用化することができ、ライブ側と故障側との間又は更には2つの故障側の間のいずれかでスイッチ/遮断器オブジェクト86を閉じる必要がある電力システム74内の任意の場所に対するサービスとして機能する。故障母線アクセス機能138は、動作が完了するまで他の全てのライブソースがその母線に対して閉じるのを阻止する一方で、故障母線に通電させるために単一のライブソースの閉鎖を調整及び仲介するように機能する。障害シナリオが発生した場合のフォールバックも含めることができる。 A fault bus access function 138 (alternatively called first start) prohibits all other source objects 78 (e.g., all other generating equipment) from closing to a fault bus, while allowing a single live source object 78 (eg, power plant 42) to its fault bus. In distributed power system control schemes that support a variety of single-wire topologies or configurations and source types, the fault bus access function 138 can be generalized and can be used between the live side and the faulty side or even between two faulty sides. It serves as a service for anywhere in power system 74 that needs to close switch/breaker object 86 anywhere in between. The fault bus access function 138 coordinates and mediates the closure of a single live source to energize the fault bus while preventing all other live sources from closing to that bus until the operation is complete. function to Fallbacks can also be included in case of failure scenarios.

システムルーティングテーブル機能142は、単線トポロジー上に提示される利用可能な経路を定義する。システムルーティングテーブル機能142は、負荷母線オブジェクト82と個々のソースオブジェクト78との間の全ての可能な接続パスをリスト化する。システムルーティングテーブル機能142は、ソースオブジェクト78から負荷母線オブジェクト82への電力を得るためのルーティングテーブルを提供し、負荷母線ルータによって使用される。システムルーティングテーブル機能142は、ユーザインターフェースを含むツールによって、電力システム74における全てのコントローラ又はコントローラのサブセットにプログラムすることができる。理想的には、ツールは、単線トポロジーを描画するために使用できるグラフィカルインターフェース及びシステムオブジェクトのライブラリを有する。次いで、ツールは、ルーティングテーブルを自動的に計算することができる。 A system routing table function 142 defines the available routes presented on a single-line topology. A system routing table function 142 lists all possible connection paths between load bus objects 82 and individual source objects 78 . A system routing table function 142 provides a routing table for obtaining power from source objects 78 to load bus objects 82 and is used by load bus routers. The system routing table function 142 can be programmed into all controllers or a subset of controllers in the power system 74 by tools that include a user interface. Ideally, the tool has a graphical interface and a library of system objects that can be used to draw the single-line topology. The tool can then automatically calculate the routing table.

セクション1.3 - スイッチオブジェクト
電力システム74内の各スイッチオブジェクト86(例えば、ユーティリティスイッチ50及び発電設備スイッチ54)は、スイッチ状態146、同期チェック150、及びスイッチ動作処理154機能を含む、3つのスイッチ機能を定義する。いくつかの態様では、より多くの機能又はより少ない機能が、各スイッチオブジェクト86に含まれ得る。いくつかの態様では、使用しない機能が、制御方式において無効化され得るか、又はカスタム機能が追加され得る。
Section 1.3 - Switch Objects Each switch object 86 (e.g., utility switch 50 and power plant switch 54) within the power system 74 implements three switch functions, including switch state 146, synchronization check 150, and switch action processing 154 functions. Define. In some aspects, more or less functionality may be included in each switch object 86 . In some aspects, unused features may be disabled in the control scheme or custom features may be added.

スイッチ状態機能146は、スイッチオブジェクト86が使用されている場合には、スイッチオブジェクト86の位置、スイッチオブジェクト86の主接点の位置を、閉鎖動作が保留状態である場合、及び/又はスイッチオブジェクト86が閉じることを禁止されている場合には、スイッチ障害を特定する。 The switch state function 146 indicates the position of the switch object 86 if the switch object 86 is in use, the position of the main contacts of the switch object 86, if a closing motion is pending, and/or if the switch object 86 is Identify the switch fault if it is prohibited to close.

同期チェック機能150は、電圧、周波数、及び位相角が設備にとって安全なレベル(例えば、機械的/電気的ストレス)に整合され、許容できない電力動揺を生じさせないことを確認することによって、2つのライブソースオブジェクト78の閉鎖を可能にする。同期チェック機能150は、典型的には、単一のコントローラにおいて作成された、両方のソースオブジェクト78の測定値を利用して実行される。この同期チェック機能150は、接続されたスイッチオブジェクト86の両側への感知アクセス又は可視性を有する関連するコントローラにおける完全にローカルな機能とすることができる。 Synchronization check function 150 synchronizes the two live circuits by verifying that voltage, frequency, and phase angle are matched to levels that are safe for the installation (e.g., mechanical/electrical stress) and do not cause unacceptable power fluctuations. Allow closure of the source object 78. Synchronization check function 150 is typically performed using measurements of both source objects 78 made in a single controller. This synchronization check function 150 can be a completely local function in the associated controller with sensing access or visibility to both sides of the connected switch object 86 .

スイッチ動作処理機能154は、スイッチオブジェクト86の作動を制御する。システムルーティングテーブル機能142に基づいて、スイッチオブジェクト86は、スイッチ動作処理機能154に基づいて開かれるか、閉じられるか、又は何も行わない。スイッチ動作処理機能154はまた、閉じるための又は開くことを可能にするために負荷をかけない出力変化が完了するの待つための同期チェック機能又は故障母線アクセス機能138などの後続の動作を開始する。追加的に、スイッチ動作処理機能154は、母線オブジェクト82上で利用可能な容量(例えば、ソース容量定格と現在母線上にある負荷の量との差)を算出することによって母線予備容量を監視する。母線予備容量は、保留中の閉鎖が行われるのを許容するかどうかを決定するために使用することができる。下流側の負荷を担うのに十分な予備容量がスイッチオブジェクト86の上流側にない場合、スイッチは閉じない。それが当てはまるいくつかのシナリオは、閉じられた場合に故障負荷に通電させる任意のスイッチオブジェクト86にある。 Switch operation processing function 154 controls the operation of switch object 86 . Based on the system routing table function 142 , the switch object 86 is opened, closed, or does nothing based on the switch action processing function 154 . The switch action processing function 154 also initiates subsequent actions such as a sync check function or a fault bus access function 138 to wait for the completion of an unloaded output change to close or allow opening. . Additionally, switch operation processing function 154 monitors bus reserve capacity by calculating the capacity available on bus object 82 (eg, the difference between the source capacity rating and the amount of load currently on the bus). . Bus reserve capacity can be used to determine whether to allow pending closures to occur. If there is not enough spare capacity upstream of the switch object 86 to carry the downstream load, the switch will not close. Some scenarios where it applies are in any switch object 86 that energizes a faulted load when closed.

セクション1.4 - 負荷オブジェクト
電力システム74内の各負荷オブジェクト90(例えば、負荷58)は、負荷状態機能158、負荷減衰機能162、負荷追加/制限機能166、及び高感度負荷切断機能170を含む、4つの負荷機能を定義する。いくつかの態様では、より多くの機能又はより少ない機能が、各負荷オブジェクト90に含まれ得る。いくつかの態様では、使用しない機能が、制御方式において無効化され得るか、又はカスタム機能が追加され得る。
Section 1.4 - Each load object 90 (e.g., load 58) within the load object power system 74 includes a load condition function 158, a load decay function 162, a load add/limit function 166, and a sensitive load disconnect function 170.4 Define one load function. In some aspects, more or less functionality may be included in each load object 90 . In some aspects, unused features may be disabled in the control scheme or custom features may be added.

負荷状態機能158は、負荷オブジェクト90の状態を、通電、停電、故障、又は減衰中と特定し、共通又は共有の母線オブジェクト82に接続される全ての負荷オブジェクト90を決定する。どの負荷オブジェクト90が接続されるかを負荷状態機能158が決定したら、接続される全ての負荷オブジェクト90の現在の状態が決定される。 The load status function 158 identifies the status of load objects 90 as energized, blacked out, failed, or decaying, and determines all load objects 90 connected to a common or shared bus object 82 . Once the load state function 158 has determined which load objects 90 are connected, the current state of all connected load objects 90 is determined.

負荷減衰機能162は、ライブソースへの負荷オブジェクト90の再接続を可能にするのに十分に長い間、いつ負荷オブジェクト90がソースから電力供給されずに切断されていたかを判定する。例えば、望ましくない動作/設備ストレスを回避するために、モータ負荷に再通電させる前にモータ負荷が回転を停止する時間が与えられる。 The load decay function 162 determines when the load object 90 has been unpowered and disconnected from the source long enough to allow reconnection of the load object 90 to the live source. For example, time is given for the motor load to stop rotating before reenergizing the motor load to avoid undesirable operational/equipment stress.

負荷追加/制限機能166は、利用可能な電源と比較して(すなわち、接続されたソースオブジェクト78からの)負荷需要が高いか低いかを判定し、それに応じて共通の母線オブジェクト82上の電流を断続するように、負荷減衰機能162と連動し得る。負荷追加/制限機能166は、容量の許す限り負荷回路を追加(すなわち、接続)し、システム容量が過負荷になったときに負荷回路を制限(すなわち、切断)するように働く。負荷追加/制限機能166は、独立した機能であり得るか、又はルータ機能134を利用し得る。 The load add/limit function 166 determines whether the load demand (i.e., from the connected source objects 78) is high or low compared to the available power, and adjusts the current on the common bus object 82 accordingly. may be interfaced with the load dampening function 162 to interrupt the The load add/limit function 166 serves to add (ie, connect) load circuits as capacity permits and limit (ie, disconnect) load circuits when system capacity is overloaded. Load addition/limiting function 166 may be an independent function or may utilize router function 134 .

高感度負荷切断機能170は、高感度負荷が負荷母線オブジェクト82に直接接続されている場合の制御を行う。高感度負荷オブジェクト90のシナリオでは、高感度負荷切断機能170は、開放、閉鎖、及び他の動作を制御して高感度負荷オブジェクト90に対して制御を与えるために、上流側のスイッチオブジェクト86と通信する。換言すれば、負荷回路が高感度負荷指定を有する場合に、その回路は、電圧低下、又は単相運転状況などの、潜在的に部分的にのみ故障したソースに接続されたままであるのではなく、停電の検出時に即座に切断する(すなわち、開く)。 The sensitive load disconnect function 170 controls when a sensitive load is directly connected to the load bus object 82 . In the sensitive load object 90 scenario, the sensitive load disconnect function 170 works with the upstream switch object 86 to control the opening, closing, and other actions to give control to the sensitive load object 90 . connect. In other words, if a load circuit has a sensitive load designation, rather than remain connected to a potentially only partially failed source, such as a brownout or single-phase operating conditions, , immediately disconnects (i.e. opens) upon detection of a power failure.

セクション1.5 - 変圧器オブジェクト
電力システム74内の各変圧器オブジェクト94は、比率174、巻線型178、X/R比182、及び定格186機能を含む、4つの変圧器機能を定義する。いくつかの態様では、より多くの機能又はより少ない機能が、各変圧器オブジェクト94に含まれ得る。いくつかの態様では、使用しない機能が、制御方式において無効化され得るか、又はカスタム機能が追加され得る。変圧器オブジェクト94は、その現在の状態を判定して通信することに責任を負い得る。多くの態様では、変圧器オブジェクト94は、直接制御動作を有しない。電力システム性能は、変圧器オブジェクト94の位置を(電気的に)知ることと、変圧器オブジェクト94の仕様を知ることで利益を得る。例えば、同期化/同期チェックは、Δ-Yの30度シフトのために変圧器オブジェクト94について知ることを望み得る。変圧器タイプの指定によって、+30又は-30の決定が自動的に行われる。同期化/同期チェックはまた、電圧整合のために変圧比機能174を知ることを望む。電力潮流管理は、ソースパスに異なるX/Rがある場合には負荷分担のバランスをより良好に保つために、X/R比機能182について知ることを望み得る。
Section 1.5 - Transformer Objects Each transformer object 94 within the power system 74 defines four transformer functions, including ratio 174, winding type 178, X/R ratio 182, and rating 186 functions. In some aspects, more or less functionality may be included in each transformer object 94 . In some aspects, unused features may be disabled in the control scheme or custom features may be added. A transformer object 94 may be responsible for determining and communicating its current state. In many aspects, the transformer object 94 has no direct control action. Power system performance benefits from (electrically) knowing the location of the transformer object 94 and from knowing the transformer object 94 specifications. For example, a sync/sync check may want to know about transformer object 94 for a 30 degree shift in delta-y. The +30 or -30 decision is automatically made depending on the transformer type designation. Synchronization/synchronization check also wants to know the transformation ratio function 174 for voltage matching. Power flow management may want to know the X/R ratio function 182 in order to better balance load sharing when there are different X/Rs in the source paths.

セクション2 - システムアーキテクチャ
上述したオブジェクトに基づく抽象化は、任意の電力システムアーキテクチャに適用することができる。図4は、図1に示す電力システム30よりも多くの構成要素/オブジェクトを含む電力システム190を示している。電力システム190における各オブジェクトのオブジェクトID、オブジェクト名、オブジェクトタイプ、及びオブジェクトサブタイプが図5に示されている。電力システム190は、ユーティリティ194、第1の発電設備198、第2の発電設備202、及び第3の発電設備206を含む、4つのソースオブジェクトを含む。
Section 2 - System Architecture The object-based abstraction described above can be applied to any power system architecture. FIG. 4 shows power system 190 that includes more components/objects than power system 30 shown in FIG. The object ID, object name, object type, and object subtype for each object in power system 190 are shown in FIG. Power system 190 includes four source objects, including utility 194 , first power plant 198 , second power plant 202 , and third power plant 206 .

電力システム190は、9つのスイッチオブジェクトを含む。5つのスイッチオブジェクトは、ソーススイッチであり、ユーティリティ194に接続されたユーティリティスイッチ210と、第1の発電設備198に接続された第1の発電設備スイッチ214と、第2の発電設備202に接続された第2の発電設備スイッチ218と、第3の発電設備206に接続された第3の発電設備スイッチ222と、第1の発電設備198と第2の発電設備202と第3の発電設備206の各々に結合された発電設備分岐スイッチ226とを含む。4つのスイッチオブジェクトは、負荷スイッチであり、第1の負荷スイッチ230と、第2の負荷スイッチ234と、第3の負荷スイッチ238と、第4の負荷スイッチ242とを含む。 Power system 190 includes nine switch objects. The five switch objects are source switches, utility switch 210 connected to utility 194, first power plant switch 214 connected to first power plant 198, and second power plant 202. a second power plant switch 218 connected to a third power plant switch 222 connected to a third power plant 206; and a power plant branch switch 226 coupled to each. The four switch objects are load switches, including first load switch 230 , second load switch 234 , third load switch 238 and fourth load switch 242 .

変圧器オブジェクト246は、第3の発電機スイッチ222と発電設備分岐スイッチ226との間に接続される。いくつかの態様では、電力システム190は、2つ以上の変圧器オブジェクトを含むことができる。 A transformer object 246 is connected between the third generator switch 222 and the power plant branch switch 226 . In some aspects, power system 190 may include more than one transformer object.

電力システム190は、11本の母線オブジェクトを含む。発電設備分岐母線250は、第1の発電設備スイッチ214と第2の発電設備スイッチ218と変圧器246と発電設備分岐スイッチ226との間に接続され、変圧器母線254は、第3の発電設備スイッチ222と変圧器246との間に接続され、負荷分岐母線258は、ユーティリティスイッチ210と発電設備分岐スイッチ226との間に、及び第1の負荷スイッチ230と第2の負荷スイッチ234と第3の負荷スイッチ238と第4の負荷スイッチ242との間に接続され、ユーティリティ母線262は、ユーティリティ194とユーティリティスイッチ210との間に接続され、第1の発電設備母線266は、第1の発電設備198と第1の発電設備スイッチ214との間に接続され、第2の発電設備母線270は、第2の発電設備202と第2の発電設備スイッチ218との間に接続され、第3の発電設備母線274は、第3の発電設備206と第3の発電設備スイッチ222との間に接続され、第1の負荷母線278は、第1の負荷と第1の負荷スイッチ230との間に接続され、第2の負荷母線282は、第2の負荷と第2の負荷スイッチ234との間に接続され、第3の負荷母線286は、第3の負荷と第3の負荷スイッチ238との間に接続され、第4の負荷母線290は、第4の負荷と第4の負荷スイッチ242との間に接続される。 Power system 190 includes eleven busbar objects. The power plant branch bus 250 is connected between the first power plant switch 214, the second power plant switch 218, the transformer 246 and the power plant branch switch 226, and the transformer bus 254 is connected to the third power plant switch. Connected between switch 222 and transformer 246, load branch bus 258 is connected between utility switch 210 and power plant branch switch 226, and between first load switch 230, second load switch 234 and third load switch 234. A utility bus 262 is connected between the utility 194 and the utility switch 210, and a first generating set bus 266 is connected between the first generating set load switch 238 and a fourth load switch 242. 198 and the first power plant switch 214, the second power plant bus 270 is connected between the second power plant 202 and the second power plant switch 218, and the third power plant A facility bus 274 is connected between the third power plant 206 and the third power plant switch 222, and a first load bus 278 is connected between the first load and the first load switch 230. , a second load bus 282 is connected between the second load and the second load switch 234, and a third load bus 286 is connected between the third load and the third load switch 238. , and a fourth load bus 290 is connected between the fourth load and the fourth load switch 242 .

電力システム190はまた、第1の発電設備コントローラ294、第2の発電設備コントローラ298、第3の発電設備コントローラ302、ユーティリティスイッチコントローラ306、発電設備分岐スイッチコントローラ310、及び負荷分岐コントローラ314を含む、6つのコントローラオブジェクトを含む。電力システム190内の全てのオブジェクトの制御は、コントローラオブジェクトを用いて達成され、各オブジェクトタイプの機能は、以下でより詳細に説明するように、特定のコントローラに割り振られる。オブジェクト機能の調整及び実施は、コントローラオブジェクトの全て又はいくつかを利用する分散制御方式によって行うことができる。また、分散制御方式については、以下で更に詳述する。 The power system 190 also includes a first power plant controller 294, a second power plant controller 298, a third power plant controller 302, a utility switch controller 306, a power plant branch switch controller 310, and a load branch controller 314. Contains 6 controller objects. Control of all objects within power system 190 is accomplished using controller objects, and the functionality of each object type is assigned to a specific controller, as described in more detail below. Coordination and implementation of object functionality can be done through a distributed control scheme that utilizes all or some of the controller objects. The distributed control scheme is also described in more detail below.

電力システム190におけるオブジェクトの各々は、実際の機械及び母線機能を表すようにコントローラ内の設定を使用して構成することができる。これによって、カスタムプログラムされた制御システムを必要とするよりもむしろ、単線トポロジーに基づいて設計された設定及び構成を使用して電力システム190を正確に制御することが可能となる。 Each of the objects in power system 190 can be configured using settings within the controller to represent the actual machine and bus function. This allows the power system 190 to be accurately controlled using settings and configurations designed based on the single wire topology, rather than requiring a custom programmed control system.

セクション3 - 経路
電力システム190は、多数の相互接続されたオブジェクトを含み、電力がソースオブジェクトから負荷オブジェクトに流れることができる通路又は経路を提供する。図6に示すように、システムルーティングテーブル(例えば、母線オブジェクトのシステムルーティングテーブル機能142によって作成される)は、所与の電力システムのための負荷母線と個々のソースとの間の全ての可能な経路をリスト化する。使用可能属性は、経路を使用不可にすることを可能にする設定である。経路ID属性は、負荷母線識別子とソース識別子との組み合わせである。経路優先度は、負荷母線からソースへの経路が2つ以上あるときに使用される設定である。経路優先度は、経路上のスイッチの数から導出されたデフォルト値を有するが、ユーザによって変更可能であり得る。例えば、スイッチが多いほど、優先度が低くなる。
Section 3 - The Path Power System 190 includes a number of interconnected objects that provide pathways or pathways through which power can flow from source objects to load objects. As shown in FIG. 6, a system routing table (eg, created by the system routing table function 142 of the bus object) lists all possible routings between load buses and individual sources for a given power system. List routes. Enabled attributes are settings that allow a route to be disabled. The Path ID attribute is a combination of a Load Bus Identifier and a Source Identifier. Path priority is the setting used when there is more than one path from the load bus to the source. Route priority has a default value derived from the number of switches on the route, but may be changeable by the user. For example, the more switches, the lower the priority.

システムルーティングテーブルは、負荷母線ルータが種々のソースに達するのはどの経路かを知るために負荷母線ルータに情報を提供する(そのため、負荷母線ルータは、所望のソースを接続させるためにどの経路を有効化すべきかを知る)。システムルーティングテーブルはまた、スイッチ動作処理がルータ機能によって生成された有効経路リストに適切に応答できるように、スイッチがどの経路に「存在する」かをスイッチが知ることができるように、スイッチ動作処理によって使用される。 The system routing table provides information to the load bus routers so that they know which route to reach the various sources (so the load bus router can choose which route to connect the desired sources to). to know if it should be enabled). The system routing table is also used by the switch action process so that it knows what routes it "is" on so that the switch action process can respond appropriately to the valid route list generated by the router function. used by

図4に示す電力システム190は、図6に描かれている4つの利用可能な経路を定義する。これらの経路は、利用可能な全ての電力通路を定義して、利用可能なソースオブジェクトから負荷分岐母線258に電力を提供する。図6における全ての経路は、使用可能(Y)として示されているが、いくつかの態様では、経路は、ソースオブジェクトがオフラインである(例えば、ユーティリティ194において遮断が発生した)場合に、使用不可(N)とされ得る。第1の経路320は、経路ID LB1.G1、経路優先度1を与えられ、経路パスLB1-SW4-B1-SWG1-G1を定義する。経路IDは、概して、地点間経路を示す(例えば、LB1.G1は、経路が第1の発電設備198と負荷分岐母線258とを接続することを示す)か又は所望通りに別の命名基準を使用することができる。経路優先度は、ソースと負荷との間の多数の経路が電力システム190では可能でないので、1に設定される。第1の経路320の経路パスは、電力が第1の発電設備198から、第1の発電設備スイッチ214、発電設備分岐母線250、発電設備分岐スイッチ226を通って、負荷分岐母線258に流れることを定義する。 The power system 190 shown in FIG. 4 defines four available paths depicted in FIG. These paths define all available power paths to provide power to the load branch bus 258 from available source objects. Although all paths in FIG. 6 are shown as available (Y), in some aspects paths may be used if the source object is offline (e.g., a shutdown has occurred in utility 194). Not possible (N). A first route 320 is given route ID LB1.G1, route priority 1, and defines route path LB1-SW4-B1-SWG1-G1. The path ID generally indicates a point-to-point path (e.g., LB1.G1 indicates that the path connects first power plant 198 and load branch bus 258) or another naming standard as desired. can be used. Path priority is set to 1 because multiple paths between sources and loads are not possible in power system 190 . The path path of first path 320 is that power flows from first power plant 198 through first power plant switch 214 , power plant branch bus 250 , power plant branch switch 226 , and to load branch bus 258 . Define

第2の経路324には、概して電力が第2の発電設備202から負荷分岐母線258に流れることを示す、経路ID LB1.G2が与えられる。経路は、有効化され、優先度1を有する。経路パスは、電力が第2の発電設備202から、第2の発電設備スイッチ218、発電設備分岐母線250、発電設備分岐スイッチ226を通って、負荷分岐母線258に流れることを示す、LB1-SW4-B1-SWG2-G2である。 A second path 324 is given a path ID LB1.G2, generally indicating that power flows from the second power plant 202 to the load branch bus 258 . The route is activated and has a priority of 1. The route path shows that power flows from the second power plant 202, through the second power plant switch 218, the power plant branch bus 250, the power plant branch switch 226, and to the load branch bus 258, LB1-SW4. -B1-SWG2-G2.

第3の経路328には、概して電力が第3の発電設備206から負荷分岐母線258に流れることを示す、経路ID LB1.G3が与えられる。経路は、有効化され、優先度1を有する。経路パスは、電力が第3の発電設備206から、第3の発電設備スイッチ222、発電設備分岐母線250、発電設備分岐スイッチ226を通って、負荷分岐母線258に流れることを示す、LB1-SW4-B1-SWG3-G3である。第3の経路パスによって図示するように、変圧器246などの受動的オブジェクトは、経路パスから除外され得る。いくつかの態様では、受動的オブジェクト、又は全てのオブジェクトが、経路パスの定義に含まれ得る。 The third path 328 is given path ID LB1.G3, generally indicating that power flows from the third power plant 206 to the load branch bus 258 . The route is activated and has a priority of 1. The route path shows that power flows from the third power plant 206, through the third power plant switch 222, the power plant branch bus 250, the power plant branch switch 226, and to the load branch bus 258, LB1-SW4. -B1-SWG3-G3. As illustrated by the third path path, passive objects such as transformer 246 may be excluded from the path path. In some aspects, passive objects, or all objects, may be included in the route path definition.

第4の経路332には、概して電力がユーティリティ194から負荷分岐母線258に流れることを示す、経路ID LB1.U1が与えられる。経路は、有効化され、優先度1を有する。経路パスは、電力がユーティリティ194からユーティリティスイッチ210を通って負荷分岐母線258に流れることを示す、LB1-SWU1-U1である。 A fourth path 332 is given a path ID LB1.U1, generally indicating that power flows from the utility 194 to the load branch bus 258. FIG. The route is activated and has a priority of 1. The routing path is LB1-SWU1-U1, indicating that power flows from utility 194 through utility switch 210 to load branch bus 258. FIG.

それゆえ、電力システム190用の経路テーブルは、4つの可能な経路、すなわち、第1の経路320と、第2の経路324と、第3の経路328と、第4の経路332とを含む。第1の発電設備コントローラ294と、第2の発電設備コントローラ298と、第3の発電設備コントローラ302と、ユーティリティスイッチコントローラ306と、発電設備分岐スイッチコントローラ310と、負荷分岐コントローラ314とを含む、電力システム190の制御システムは、経路テーブルを利用して種々の経路に存在する全てのオブジェクトを効率的に制御し、望ましい結果をもたらす。例えば、ユーティリティ194がオフラインにされた場合に、電力システム190は、より多くの電力の需要を認識し、発電するために第1の経路320、第2の経路324、及び第3の経路328のいずれかを有効化することができる。経路パスの有効化によって、有効化された経路パス上に存在する全てのオブジェクトの作動又は制御に対する自動化され且つ調整された解決策が提供される。 Therefore, the routing table for power system 190 includes four possible routes: first route 320 , second route 324 , third route 328 and fourth route 332 . a power plant controller 294, a second plant controller 298, a third plant controller 302, a utility switch controller 306, a plant branch switch controller 310, and a load branch controller 314; The control system of system 190 utilizes path tables to efficiently control all objects in various paths to achieve the desired results. For example, when utility 194 is taken offline, power system 190 recognizes the need for more power and switches first path 320, second path 324, and third path 328 to generate power. Either can be enabled. Path path validation provides an automated and coordinated solution to the actuation or control of all objects residing on the validated path path.

ルーティングテーブルの概念を更に実証するために、複雑な電力システム336が、図7に単線トポロジーで示され、グリッドに基づくものであるか又はさもなければ外部ソース(例えば、発電所)から提供される電源であり得る第1のユーティリティ340及び第2のユーティリティ344を含む。電力システム336はまた、第1の発電設備348と、第2の発電設備352と、第3の発電設備356とを含む。いくつかの態様では、発電設備は、ディーゼルを動力とするか、又は別の燃料タイプを燃焼させる内燃機関を動力とする。電力システム336はまた、ソーラアレイ又はソーラステーション360とバッテリバンク364とを含む。風力、水力、及び他の任意の電源などの他の電源は、本明細書において考慮される電力システムに接続され得る。電力システム336は、7つのソースオブジェクトを含む。いくつかの態様では、8つ以上又は7つ未満のソースオブジェクトが含まれる。 To further demonstrate the routing table concept, a complex power system 336 is shown in FIG. 7 in a single-line topology, either grid-based or otherwise provided from an external source (eg, a power plant). It includes a first utility 340 and a second utility 344, which may be a power source. Power system 336 also includes first power plant 348 , second power plant 352 , and third power plant 356 . In some aspects, the power plant is diesel-powered or powered by an internal combustion engine that burns another fuel type. Power system 336 also includes a solar array or solar station 360 and a battery bank 364 . Other power sources such as wind power, water power, and any other power source may be connected to the power systems contemplated herein. Power system 336 includes seven source objects. In some aspects, more or less than eight source objects are included.

電力システム336はまた、第1のユーティリティ340を選択的に結合する第1のユーティリティスイッチ368、第2のユーティリティ344を選択的に結合する第2のユーティリティスイッチ372、第1の発電設備348を選択的に結合する第1の発電設備スイッチ376、第2の発電設備352を選択的に結合する第2の発電設備スイッチ380、第3の発電設備356を選択的に結合する第3の発電設備スイッチ384、ソーラステーション360を選択的に結合するソーラスイッチ388、及びバッテリバンク364を選択的に結合するバッテリスイッチ392を含む、7つの対応するソーススイッチを含む。 Power system 336 also selects first utility switch 368 selectively coupling first utility 340 , second utility switch 372 selectively coupling second utility 344 , first power plant 348 . first power plant switch 376 selectively coupling, second power plant switch 380 selectively coupling second power plant 352, third power plant switch selectively coupling third power plant 356 384 , a solar switch 388 that selectively couples the solar station 360 , and a battery switch 392 that selectively couples the battery bank 364 , including seven corresponding source switches.

発電設備分岐母線393は、第1の発電設備スイッチ376を介して第1の発電設備348と、第2の発電設備スイッチ380を介して第2の発電設備352と、第3の発電設備スイッチ384及び変圧器394を介して第3の発電設備356と通信するように構築される。発電設備スイッチ376、380、384は、発電設備ソースオブジェクトと発電設備分岐母線393との選択的な結合を提供する。 The power plant branch bus 393 is connected to the first power plant 348 via the first power plant switch 376, the second power plant 352 via the second power plant switch 380, and the third power plant switch 384. and configured to communicate with the third power generation facility 356 via transformer 394 . Plant switches 376 , 380 , 384 provide selective coupling between plant source objects and plant branch bus 393 .

発電設備分岐母線393は、第1の発電設備分岐スイッチ398を介して第1の負荷母線396と、第2の発電設備分岐スイッチ402を介して第2の負荷母線400と選択的に通信するように構築される。負荷母線スイッチ404は、第1の負荷母線396と第2の負荷母線400との選択的な通信(すなわち、接続)を提供する。 The power plant branch bus 393 is in selective communication with the first load bus 396 via the first power plant branch switch 398 and the second load bus 400 via the second power plant branch switch 402 . built to Load bus switch 404 provides selective communication (ie, connection) between first load bus 396 and second load bus 400 .

4つの負荷スイッチ408、412、416、420は、第1の負荷母線396に接続され、4つの対応する負荷に電力を選択的に提供する。4つの負荷スイッチ424、428、432、436は、第2の負荷母線400に接続され、4つの対応する負荷に電力を選択的に提供する。4つの負荷が各負荷母線に結合された状態で示されているが、5つ以上又は4つ未満の負荷も考慮される。負荷の各々は、単一の電力需要家を含み得るか、又は負荷系統(例えば、電力システム336によって供給されるマイクログリッド)を含み得る。 Four load switches 408, 412, 416, 420 are connected to the first load bus 396 and selectively provide power to four corresponding loads. Four load switches 424, 428, 432, 436 are connected to the second load bus 400 to selectively provide power to four corresponding loads. Although four loads are shown coupled to each load bus, more or less than four loads are contemplated. Each of the loads may include a single power consumer or may include a load system (eg, a microgrid supplied by power system 336).

図7に示す単線トポロジー上に定義されたオブジェクトの各々は、オブジェクトの機能性が電力システム336内で知られるように、オブジェクトが単線トポロジーに加えられたときに、上述したような属性又はパラメータを割り振られる。オブジェクト名(例えば、第1の発電設備348はS1と名付けられるなど)及びパラメータリストを提供するオブジェクトテーブルが生成される。追加的に、電力システム336は、構成要素の作動及び制御を行うための、種々のオブジェクトに関連付けられたコントローラを含む。 Each of the objects defined on the single-line topology shown in FIG. 7 has attributes or parameters as described above when the object is added to the single-line topology such that the functionality of the object is known within power system 336. Allocated. An object table is created that provides the object name (eg, the first power plant 348 is named S1, etc.) and the parameter list. Additionally, power system 336 includes controllers associated with various objects for operating and controlling components.

電力システム336は、図4に示す電力システム190よりも多くの経路動態を含む。電力システム336は、図8に示す24本の別個の経路を定義する。第1の負荷母線396を接続する11本の経路が図7に示されている。第2の負荷母線400を接続する経路は、より明確にするために図7には示されていない。電力システム336によって定義された経路は、優先度の概念をより明確に図示している。例えば、経路R1.7は、第1の負荷母線396を第2のユーティリティ344と結合するために、第1の発電設備分岐スイッチ398と、発電設備分岐母線393と、第2の発電設備分岐スイッチ402とを含むので、経路優先度2を含む。代替的に、経路R1.8は、パスが第1の負荷母線396と第2のユーティリティ344との間でより直接的であるので、経路優先度1を含む。 Power system 336 includes more path dynamics than power system 190 shown in FIG. Power system 336 defines 24 separate paths shown in FIG. Eleven paths connecting the first load bus 396 are shown in FIG. The path connecting the second load bus 400 is not shown in FIG. 7 for greater clarity. The path defined by power system 336 more clearly illustrates the concept of priority. For example, path R1.7 connects first plant branch switch 398, plant branch bus 393, and second plant branch switch 398 to couple first load bus 396 with second utility 344. Since it contains 402, it contains route priority 2. Alternatively, route R1.8 contains route priority 1 because the path is more direct between first load bus 396 and second utility 344 .

図7及び図8に示す例では、経路の各々に対する負荷母線ルータ(例えば、上述した負荷母線ルータ134)は、関連する負荷母線に割り当てられる。換言すると、第1の負荷母線396で終端する全ての経路は、第1の負荷母線396に関連付けられた負荷母線ルータによって制御され、第2の負荷母線400で終端する全ての経路は、第2の負荷母線400に関連付けられた負荷母線ルータによって制御される。順序付け制御の概念の1つのテナントは、負荷母線とソースとを接続する経路が存在することと、経路を有効化又は無効化することによって、経路上のスイッチが開閉するように機能することである。スイッチ論理は、(例えば、シンクロナイザサービス要求、同期チェック、故障母線閉鎖などを含む所望の順序付けに従って閉じるように)個々の各スイッチの制御を担う。負荷母線ルータは、現在のソースオブジェクト選択に基づいて、どの経路を有効化又は無効化するかを決定する。負荷母線ルータはまた、どのようなタイプの移行(開放移行、閉鎖移行など)が発生しているかを判別し、移行の順序付けに関与し得る。負荷母線ルータ機能は、負荷母線オブジェクトによって所有されるか又は負荷母線オブジェクトに割り当てられ、冗長性のために複数のコントローラで実行できる流動主機能として動作することができる。負荷母線ルータが負荷母線とソースとの間で機能することに留意されたい。負荷母線がその下に個々の負荷給電線を有する用途では、分散負荷追加/制限特徴は、負荷回路の接続/切断の管理を個別に担い得る。いくつかの態様では、負荷自体は、ルータ機能134によって接続及び切断される。 In the example shown in FIGS. 7 and 8, the load bus router (eg, load bus router 134 described above) for each of the paths is assigned to the associated load bus. In other words, all paths terminating on the first load bus 396 are controlled by the load bus router associated with the first load bus 396, and all paths terminating on the second load bus 400 are controlled by the second load bus 400. is controlled by the load bus router associated with the load bus 400 of . One tenant of the ordering control concept is that there exists a path connecting the load bus and the source, and that enabling or disabling the path functions to open or close a switch on the path. . The switch logic is responsible for controlling each individual switch (eg, to close according to a desired sequencing including synchronizer service requests, synchronization checks, fault bus closures, etc.). The load bus router decides which routes to enable or disable based on the current source object selection. The load bus router may also determine what type of transition (open transition, closed transition, etc.) is occurring and participate in sequencing the transitions. A load bus router function is owned by or assigned to a load bus object and can act as a flow master function that can run on multiple controllers for redundancy. Note that the load bus router functions between the load bus and the sources. In applications where the load bus has individual load feeders underneath, the distributed load addition/limiting feature may be responsible for managing the connection/disconnection of the load circuits individually. In some aspects, the load itself is connected and disconnected by the router function 134 .

個々のソースオブジェクト又は負荷オブジェクトは、特定の経路を接続状態に維持するために経路保持を要求し得る。その経路を無効化する優先度の高い他の理由が存在しない場合には、経路がもはや不要であると負荷オブジェクト又はソースオブジェクトが示すまで、経路保持が許可され、経路が有効なまま保持される。ソースは、例えば、耐用年数/メンテナンスへの悪影響を防止する目的で、負荷を伴う最小限の実行時間長さを確保するために経路保持を要求し得る。負荷オブジェクトは、例えばUPSバッテリを再充電する目的で、負荷オブジェクトが最小限の時間にわたって連続的に電力供給されたままであることを確実にするために、経路保持を要求し得る。負荷オブジェクトはまた、システムが再伝送のために手動介入を必要とするように構成される場合、経路保持を要求し得る。 Individual source or load objects may request route holding to keep a particular route connected. If no other high priority reason exists to invalidate the route, route retention is allowed and the route remains valid until the load or source object indicates that the route is no longer needed. . A source may require path holding to ensure a minimum amount of run time with load, eg, to prevent adverse life/maintenance impacts. A load object may request path hold to ensure that the load object remains powered continuously for a minimum amount of time, for example to recharge a UPS battery. A load object may also request route preservation if the system is configured to require manual intervention for retransmission.

いくつかの態様では、デフォルトの経路優先度は、経路内のスイッチの数の単なる合計である。ソースへの多数の経路が存在する場合、呼び出すべき経路を選択するアルゴリズムは、経路優先度を含む、多くの要素に依存する。経路選択における他の要因は、システム及びスイッチの現在の状態を含み得る。例えば、優先度の低い(すなわち、高い優先度数)のパスと比較して優先度の高い(すなわち、低い優先度数)に設定されたパス上により多くの開いたスイッチがある場合には、高い優先度数を有する優先度の低いパスを使用する(例えば、経路R1.8の代わりに経路R1.7を選択する)ことが当然であり得る。いくつかの態様では、以下の要因、すなわち、1)最も少ない開いたスイッチを使用して経路を選択するか、又は2)パス内のスイッチの数を使用するか、又は3)カスタム優先度設定を使用するなどが、経路選択に含まれ得る。障害モードも考慮に入れることができる。低い優先度数を有する優先度の高いパスが接続できない場合に、電力システムは、他の条件が経路を有効化することを可能にすることを前提とする、高い優先度数を有する次に優先度の低いパスに戻り得る(例えば、経路の接続によって、任意のソース又は動作モードの競合が生じない)。 In some aspects, the default route priority is simply the sum of the number of switches in the route. If there are multiple paths to a source, the algorithm for choosing which path to invoke depends on many factors, including path priority. Other factors in route selection may include the current state of the system and switches. For example, if there are more open switches on paths set to high priority (i.e. low priority number) compared to paths with low priority (i.e. high priority number), then high priority It may make sense to use a lower priority path with degrees (eg, select route R1.7 instead of route R1.8). In some aspects, the following factors are used: 1) select a route using the fewest open switches, or 2) use the number of switches in the path, or 3) custom priority settings. can be included in route selection, such as using Failure modes can also be taken into account. If a higher priority path with a lower priority number fails to connect, the power system will attempt a next priority path with a higher priority number, provided other conditions allow the path to become active. It can return to a lower path (eg, path connections do not cause any source or operating mode conflicts).

負荷母線ルータはまた、発生する可能性のある競合を解消し得る。概して、競合は、優先度の明確な定義によって解消される。ソースは優先度を有し、負荷は優先度を有し、経路は優先度(例えば、冗長パスが存在する場合には経路優先度数)を有することができ、動作させる理由には優先度の階層がある。いくつかの態様では、負荷母線ルータは、競合に対処し得る。例えば、負荷母線ルータは、システムが冗長経路と経路を要求する多数の負荷母線とを有する場合に発生する可能性があるループ(すなわち、並列パス)を禁止し得る。いくつかのループは、経路間の迅速な重複移行が許容され得る。 The load bus router may also resolve conflicts that may arise. Conflicts are generally resolved by a clear definition of priority. Sources have priorities, loads have priorities, routes can have priorities (e.g. route priority number if there are redundant paths), reasons to act have a priority hierarchy There is In some aspects, a load bus router may handle contention. For example, load bus routers may inhibit loops (ie, parallel paths) that can occur when a system has redundant paths and multiple load buses requiring paths. Some loops may allow rapid overlapping transitions between paths.

経路の使用によって、制御効率を高めることが可能となり、電力システムの構成及び試運転の信頼性が向上する。 The use of paths allows for increased control efficiency and increases the reliability of power system configuration and commissioning.

セクション4 - 信号の流れ
本開示による電力システムの動作によって、システムアーキテクチャにおける別個のオブジェクトが特定され、システムの動作を制御するための権限は、電力システムの種々のコントローラに分散させることができる。分散制御の詳細については、以下で更に詳述する。図9は、上述した経路を制御するための経路レベル機能を使用してソースオブジェクトから負荷母線オブジェクトへの電力供給を制御するための高レベル論理方式440を示している。本明細書で使用される場合、「経路レベル機能」という語句は、電力システムの調整された機能性を達成するために電力システムのオブジェクトによって実施される機能を指す。各オブジェクトの経路レベル機能については、以下で更に詳述する。概して、ソースマネージャは、どのソースを負荷母線に接続すべきかを負荷母線ルータに示す役割を担う。負荷母線ルータは、指定されたソースへの経路を有効化及び無効化する。スイッチ動作処理機能は、有効又は無効である経路に応じて開くか、閉じるか、又は何もしないかをスイッチごとに決定する。以下の説明では、電力システムの制御を実施するように相互作用する機能ブロック(例えば、経路レベル機能)に言及する。
SECTION 4 - SIGNAL FLOW Operation of a power system according to the present disclosure identifies separate objects in the system architecture, and authority for controlling operation of the system can be distributed among various controllers of the power system. The details of distributed control are further detailed below. FIG. 9 shows a high level logic scheme 440 for controlling power delivery from a source object to a load bus object using the path level functions for controlling paths described above. As used herein, the phrase "path-level functionality" refers to functionality performed by objects of the power system to achieve coordinated functionality of the power system. The path-level functions of each object are detailed further below. Generally, the source manager is responsible for indicating to the load bus router which sources should be connected to the load bus. The load bus router enables and disables routes to specified sources. The switch action processing function determines for each switch to open, close, or do nothing depending on which path is enabled or disabled. The following description refers to functional blocks (eg, path-level functions) that interact to implement control of the power system.

図9に示すように、ソースマネージャ444は、全てのソースのステータスを監視し、ソースを選択し、十分な容量があることを確実にすることに責任を負う。ソースマネージャ444の主な出力の1つは、負荷母線に接続すべきソースをリスト化した負荷母線ソースリスト448(すなわち、所望のソース接続リスト)である。ソース適合性マトリックス446は、どのようなタイプの移行が2つのソース間で許容されるか、及びどのソースを効果的に並列化できるかを定義する。例えば、N個のソースを有するシステムは、適合性を定義するために1/2*(N^2-N)の組み合わせがある。ソース適合性マトリックス446は、ソースマネージャ444と負荷母線ルータ452の両方によって使用される。いくつかの態様では、ソースマネージャ444は、ソース適合性マトリックス446を使用して、許容されないソースの組み合わせを選択することを回避する。 As shown in Figure 9, the source manager 444 is responsible for monitoring the status of all sources, selecting sources, and ensuring that there is sufficient capacity. One of the primary outputs of source manager 444 is load bus source list 448 (ie, desired source connection list), which lists sources that should be connected to the load bus. The source compatibility matrix 446 defines what types of transitions are allowed between two sources and which sources can be effectively parallelized. For example, a system with N sources has 1/2*(N^2-N) combinations to define fitness. Source compatibility matrix 446 is used by both source manager 444 and load bus router 452 . In some aspects, the source manager 444 uses the source compatibility matrix 446 to avoid selecting disallowed source combinations.

負荷母線ソースリスト448が、負荷母線に現在接続されているソース(又は接続されると予測されるソース)と一致しない場合、負荷母線ルータ452は、不一致を診断し、現在接続されているソースを負荷母線ソースリスト448と一致させる手順における次のステップを決定する。現在接続されているソースと負荷母線ソースリスト448とが一致しないいくつかの考えられるシナリオがある。例えば、1)ソースが故障し、別のソースに置き換えられている、2)余分な容量が必要とされ、そのため、ソースが追加されている、又は3)負荷を用いた試験伝送が開始された。次のステップが決定されたら、負荷母線ルータ452は、2つの一次出力、すなわち、有効経路リスト456及び移行タイプ460を更新する。有効経路リスト456は、接続すべき経路(すなわち、所望の経路)のみを含む。移行タイプ460は、次いで、必要とされる有効経路リスト456に対する変更を移行タイプ460に基づいて決定するスイッチ動作処理機能464によって受信される。移行タイプ460の値は、なし、開放移行、ハード閉鎖移行、ソフト閉鎖移行、又は拡張並列を含む。いくつかの態様では、1つのスイッチ動作処理機能464は、各スイッチコントローラに存在する。いくつかの態様では、スイッチ動作処理機能464の多数のインスタンス(例えば、スイッチオブジェクトごとに1つ、コントローラオブジェクトごとに多数など)が存在し得、その結果、全体で、システムにおけるスイッチごとにスイッチ動作処理機能464の1つのインスタンスが存在する。加えて、いくつかの態様では、負荷母線ルータ452は、完全なソース移行が要求されているときに、ソース適合性マトリックス446を使用する。負荷母線ルータ452は、関与するソースの全ての組み合わせに関してソース適合性マトリックス446をチェックし、移行タイプの最小公分母を選択する。いくつかの態様では、ソースマネージャ444は、ソース適合性マトリックス446の結果を上書きし、理由出力信号を用いてより少ない移行タイプを選ぶことができる。ソース適合性マトリックス446の設定についての選択肢は、以下を含むことができる。OT=開放移行 ソースを並列化することができない、HCT=ハード閉鎖移行-ソースは、100ms未満の間のみ並列化することができる、SCT=ソフト閉鎖移行-出力を変化させる負荷の移行を達成するためにソースを並列化することができる(最大並列時間が適用される)、及び/又はEP=拡張並列-ソースを無制限に並列化することができる。他の選択肢又は設定の詳細は、システム実装に応じて変更され得る。 If the load bus source list 448 does not match the sources currently connected (or expected to be connected) to the load bus, the load bus router 452 diagnoses the mismatch and identifies the currently connected sources. Determine the next step in the matching load bus source list 448 procedure. There are several possible scenarios in which the currently connected sources and the load bus source list 448 do not match. For example, 1) a source has failed and is replaced by another source, 2) extra capacity is needed and so a source is added, or 3) a test transmission with a load is started. . Once the next steps have been determined, load bus router 452 updates two primary outputs: valid path list 456 and transition type 460 . Valid route list 456 contains only routes that should be connected (ie, desired routes). The transition type 460 is then received by a switch action processing function 464 that determines the required changes to the valid path list 456 based on the transition type 460 . Values for transition type 460 include none, open transition, hard closed transition, soft closed transition, or extended parallel. In some aspects, one switch operation processing function 464 resides in each switch controller. In some aspects, there may be multiple instances of switch action processing function 464 (e.g., one per switch object, many per controller object, etc.) such that, in total, there is a switch action per switch in the system. There is one instance of processing function 464 . Additionally, in some aspects, the load bus router 452 uses the source compatibility matrix 446 when a full source transition is requested. The load bus router 452 checks the source suitability matrix 446 for all combinations of sources involved and selects the lowest common denominator of transition type. In some embodiments, the source manager 444 can override the results of the source suitability matrix 446 and use the reason output signal to choose fewer transition types. Options for setting the source compatibility matrix 446 may include the following. OT = open transition source cannot be parallelized, HCT = hard closed transition - source can only be parallelized for less than 100ms, SCT = soft closed transition - achieve load transition that changes output (maximum parallel time applies) and/or EP = Enhanced Parallelism - the source can be parallelized indefinitely. Other options or configuration details may vary depending on system implementation.

スイッチ動作処理機能464は、有効経路リスト456に基づいて、関連するスイッチを閉じるべきか、開くべきか、又は現在の状態のままにすべきかを決定する。スイッチ動作処理機能464は、スイッチがどの経路に「存在する」か(すなわち、スイッチがその一部である経路)を知り、この経路を、スイッチ動作処理機能464がシステムルーティングテーブル468から取得する。 Switch action processing function 464 determines whether the associated switch should be closed, opened, or left in its current state based on valid path list 456 . The switch action processing function 464 knows on which path the switch "is" (ie, the path the switch is part of), which the switch action processing function 464 obtains from the system routing table 468 .

スイッチが閉じるべきであるとスイッチ動作処理機能464が判断すると、スイッチ動作処理機能464はまず、スイッチが有効経路上に位置決めされており現在開いているかを判定する。スイッチが有効経路上にあり、開いている場合、スイッチ動作処理機能464は、スイッチが安全に閉じられるようにするのに適切な動作を行う必要がある。スイッチの両側の母線状態472は、何が起こり得るかを判別する。閉鎖は、利用可能-故障、利用可能-利用可能、又は故障-故障である母線状態472の条件下でのみ起こる可能性がある。母線状態472の条件が満たされたら、排他的な故障母線閉鎖許可476を得る、同期チェック条件480を満たす、及び下流側の負荷を担うために十分な上流側の容量484をチェックするなどの、更なる条件が必要となる。条件が整ったら、スイッチは閉じるように要求され、電力スイッチ制御488における機構特有の論理(例えば、自動切換スイッチ(ATS)、遮断器、接触器など)は、スイッチを閉じるように機能する。 When switch action processing function 464 determines that the switch should be closed, switch action processing function 464 first determines if the switch is positioned on the valid path and is currently open. If the switch is on the valid path and is open, the switch action handler 464 must take appropriate action to ensure that the switch is safely closed. Bus status 472 on both sides of the switch determines what can happen. Closure can occur only under bus state 472 conditions of available-failed, available-available, or failed-failed. Once the bus status 472 conditions are met, such as obtaining an exclusive fault bus closure grant 476, meeting the synchronization check condition 480, and checking for sufficient upstream capacity 484 to carry the downstream load. Additional conditions are required. When the conditions are met, the switch is called to close, and mechanism-specific logic (eg, automatic transfer switch (ATS), circuit breaker, contactor, etc.) in power switch control 488 functions to close the switch.

スイッチが開くべきであるとスイッチ動作処理機能464が判断すると、スイッチ動作処理機能464はまず、スイッチが閉じられており、有効経路上に位置決めされていないかを判定する。移行タイプ456が拡張並列又はソフト閉鎖移行である場合、スイッチは、スイッチを介した負荷の出力低下が完了したことを負荷出力変化ステータス492が示した後に、電力スイッチ制御488によって開くように命令される。移行タイプ456がハード閉鎖移行又は開放移行の場合に、スイッチは、即座に開くように命令される。 If switch action processing function 464 determines that the switch should be open, switch action processing function 464 first determines whether the switch is closed and not positioned on a valid path. If the transition type 456 is an enhanced parallel or soft close transition, the switch is commanded to open by the power switch control 488 after the load output change status 492 indicates that the load power down through the switch is complete. be. If the transition type 456 is a hard closed transition or open transition, the switch is commanded to open immediately.

スイッチ状態496は、スイッチ状態アルゴリズムによって決定される。考えられるスイッチ状態496値は、不明、開放、開放不能、閉鎖済み、及び閉鎖不能を含む。スイッチ状態496は、スイッチを開くこと、スイッチを閉じること、又はスイッチに対して何も行わないことを試みるかどうかを判定するために、スイッチ動作処理機能464によって有効経路リスト456及びシステムルーティングテーブル468と組み合わせて使用される。 Switch state 496 is determined by a switch state algorithm. Possible switch state 496 values include unknown, open, unable to open, closed, and unable to close. The switch state 496 is processed by the switch action processing function 464 through the valid route list 456 and system routing table 468 to determine whether to attempt to open the switch, close the switch, or do nothing to the switch. used in combination with

各経路の経路状態500は、経路状態アルゴリズムによって決定される。考えられる経路状態500は、不明、切断済み、切断不能、接続済み、接続不能を含む。経路状態500は、実行可能な経路を選択するために負荷母線ルータ452によって使用される。経路が接続できない場合、負荷母線ルータ452は、次に優先度の高い経路をそれが利用可能であれば選択する。 The path state 500 for each path is determined by a path state algorithm. Possible path states 500 include unknown, disconnected, undisconnected, connected, and unconnectable. Path state 500 is used by load bus router 452 to select a viable path. If the path cannot be connected, load bus router 452 selects the next highest priority path if it is available.

シンクロナイザ機能504は、別のソース(例えば、発電設備)の能力と一致するように、ソースの電圧、周波数、及び位相角出力を調節する能力を有するソースに存在するか又はソースに割り当てられる。スイッチ動作処理464は、2つのライブ/利用可能なソース間を閉じることを試みるときに、この機能を要求する。 A synchronizer function 504 resides in or is assigned to a source that has the ability to adjust the voltage, frequency, and phase angle output of the source to match the capabilities of another source (eg, a power plant). The switch operation process 464 requests this function when attempting to close between two live/available sources.

セクション5.1 - コントローラ
図10に示すように、コントローラ508は、制御方式440において電力システムによって使用されるコントローラを表す。コントローラ508は、電力システムにおける少なくとも1つの他のコントローラとは別個であるか、又はそれに含まれ得る。以下で更に述べるように、本明細書で考慮される制御分散方式は、計算能力、冗長性、及び一般的な制御計算を単一のコントローラ回路内で実行すること又は電力システム内の多数のコントローラ間で共有することを可能にする。コントローラ508の機能及び構造については、図10においてより詳細に説明する。
Section 5.1 - Controller As shown in FIG. 10, controller 508 represents the controller used by the power system in control scheme 440 . Controller 508 may be separate from or included in at least one other controller in the power system. As discussed further below, the control distribution schemes considered herein are computational power, redundancy, and the ability to perform general control computations within a single controller circuit or multiple controllers within a power system. allow sharing between The function and structure of controller 508 are described in more detail in FIG.

ここで図10を参照すると、例示的な態様によるコントローラ508の概略図が示されている。図10に示すように、コントローラ508は、プロセッサ516とメモリデバイス520とを有する処理回路512と、回路A 528と回路B 532と回路C 536とを有する制御システム524と、通信インターフェース540とを含む。概して、コントローラ508は、関連するオブジェクトの動作を制御して、より大きな電力ルーティング制御方式440で機能するように構築される。 Referring now to FIG. 10, a schematic diagram of controller 508 is shown in accordance with an illustrative aspect. As shown in FIG. 10, the controller 508 includes a processing circuit 512 having a processor 516 and a memory device 520, a control system 524 having a circuit A 528, a circuit B 532 and a circuit C 536, and a communication interface 540. . In general, the controller 508 is constructed to control the operation of associated objects to work with the larger power routing control scheme 440 .

一構成では、回路A 528、回路B 532、及び回路C 536は、プロセッサ516などの、プロセッサによって実行可能である機械可読媒体又はコンピュータ可読媒体として具現化される。本明細書で説明するように、他の用途の中でも、機械可読媒体は、データの送受信を可能にするためにある特定の動作の実施を容易にする。例えば、機械可読媒体は、例えば、データを取得するための命令(例えば、指令など)を提供し得る。この点に関して、機械可読媒体は、データの取得(又はデータの送信)の頻度を定義するプログラマブル論理を含み得る。コンピュータ可読媒体は、限定されるものではないが、Javaなどを含む、任意のプログラミング言語、及び「C」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語などの、任意の従来の手続き型プログラミング言語で記述され得る、コードを含み得る。コンピュータ可読プログラムコードは、1つのプロセッサ又は多数のリモートプロセッサ上で実行され得る。後者のシナリオでは、リモートプロセッサは、任意のタイプのネットワーク(例えば、CAN母線など)を介して互いに接続され得る。 In one configuration, Circuit A 528 , Circuit B 532 , and Circuit C 536 are embodied as a machine-readable or computer-readable medium executable by a processor, such as processor 516 . As described herein, among other uses, machine-readable media facilitate performing certain operations to enable the transmission and reception of data. For example, a machine-readable medium may provide instructions (eg, instructions, etc.) for obtaining data, for example. In this regard, the machine-readable medium may include programmable logic that defines the frequency of data acquisition (or data transmission). The computer-readable medium can be written in any programming language, including but not limited to Java, and any conventional procedural programming language, such as the "C" programming language or similar programming languages. may contain code. Computer readable program code may be executed on one processor or on multiple remote processors. In the latter scenario, the remote processors can be connected to each other via any type of network (eg, CAN bus, etc.).

別の構成では、回路A 528、回路B 532、及び回路C 536は、電子制御ユニットなどの、ハードウェアユニットとして具現化される。そのように、回路A 528、回路B 532、及び回路C 536は、限定されるものではないが、処理回路、ネットワークインターフェース、周辺デバイス、入力デバイス、出力デバイス、センサなどを含む、1つ又は複数の回路構成要素として具現化され得る。いくつかの態様では、回路A 528、回路B 532、及び回路C 536は、1つ又は複数のアナログ回路、電子回路(例えば、集積回路(IC)、ディスクリート回路、システム・オン・チップ(SOC)回路、マイクロコンピュータなど)、通信回路、ハイブリッド回路、及び他のタイプの「回路」の形態をとり得る。この点に関して、回路A 528、回路B 532、及び回路C 536は、本明細書で説明する動作を実現するか又は動作の達成を容易にするための任意のタイプの構成要素を含み得る。例えば、本明細書で説明する回路は、1つ又は複数のトランジスタ、論理ゲート(例えば、NAND、AND、NOR、OR、XOR、NOT、XNORなど)、抵抗器、マルチプレクサ、レジスタ、コンデンサ、インダクタ、ダイオード、配線など)を含み得る。回路A 528、回路B 532、及び回路C 536はまた、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイ論理、プログラマブル論理デバイスなどの、プログラマブルハードウェアデバイスを含み得る。回路A 528、回路B 532、及び回路C 536は、回路A 528、回路B 532、及び回路C 536のプロセッサによって実行可能である命令を記憶するための1つ又は複数のメモリデバイスを含み得る。1つ又は複数のメモリデバイス及びプロセッサは、メモリデバイス520及びプロセッサ516に関して以下で与えられるものと同じ定義を有し得る。いくつかのハードウェアユニット構成では、回路A 528、回路B 532、及び回路C 536は、電力システムにおける別個の箇所全体に地理的に分散配置され得る。代替的に、図示のように、回路A 528、回路B 532、及び回路C 536は、コントローラ508として示す、単一のユニット/筐体中又は内に具現化され得る。 In another configuration, Circuit A 528, Circuit B 532, and Circuit C 536 are embodied as a hardware unit, such as an electronic control unit. As such, Circuit A 528, Circuit B 532, and Circuit C 536 may be one or more including, but not limited to, processing circuitry, network interfaces, peripheral devices, input devices, output devices, sensors, and the like. can be embodied as a circuit component of In some aspects, circuit A 528, circuit B 532, and circuit C 536 are one or more analog circuits, electronic circuits (e.g., integrated circuits (ICs), discrete circuits, system-on-chips (SOCs)). circuits, microcomputers, etc.), communication circuits, hybrid circuits, and other types of "circuits." In this regard, Circuit A 528, Circuit B 532, and Circuit C 536 may include any type of component for implementing or facilitating the performance of the operations described herein. For example, the circuits described herein may include one or more transistors, logic gates (eg, NAND, AND, NOR, OR, XOR, NOT, XNOR, etc.), resistors, multiplexers, registers, capacitors, inductors, diodes, wires, etc.). Circuit A 528, Circuit B 532, and Circuit C 536 may also include programmable hardware devices such as field programmable gate arrays, programmable array logic, programmable logic devices, and the like. Circuit A 528, Circuit B 532, and Circuit C 536 may include one or more memory devices for storing instructions executable by the processors of Circuit A 528, Circuit B 532, and Circuit C 536. One or more memory devices and processors may have the same definitions given below with respect to memory device 520 and processor 516 . In some hardware unit configurations, Circuit A 528, Circuit B 532, and Circuit C 536 may be geographically distributed throughout separate locations in the power system. Alternatively, as shown, Circuit A 528 , Circuit B 532 , and Circuit C 536 may be embodied in or within a single unit/enclosure, shown as controller 508 .

図示の例では、コントローラ508は、プロセッサ516とメモリデバイス520とを有する処理回路512を含む。処理回路512は、回路A 528、回路B 532、及び回路C 536に関して本明細書で説明する命令、指令、及び/又は制御プロセスを実行又は実施するように構築又は構成され得る。描かれている構成は、回路A 528、回路B 532、及び回路C 536を機械又はコンピュータ可読媒体として表している。しかしながら、上述のように、本開示では、回路A 528、回路B 532、及び回路C 536、又は回路A 528、回路B 532、及び回路C 536の少なくとも1つの回路がハードウェアユニットとして構成される、他の態様も考慮されるので、この実例は、限定的であることを意図したものではない。かかる全ての組み合わせ及び変形形態は、本開示の範囲に含まれるように意図されている。 In the depicted example, controller 508 includes processing circuitry 512 having a processor 516 and a memory device 520 . Processing circuitry 512 may be constructed or configured to execute or implement the instructions, directives, and/or control processes described herein with respect to circuitry A 528, circuitry B 532, and circuitry C 536. The depicted configuration represents Circuit A 528, Circuit B 532, and Circuit C 536 as a machine or computer readable medium. However, as described above, in the present disclosure, Circuit A 528, Circuit B 532, and Circuit C 536, or at least one of Circuit A 528, Circuit B 532, and Circuit C 536 are configured as hardware units. This example is not intended to be limiting, as other aspects are also contemplated. All such combinations and variations are intended to be included within the scope of this disclosure.

本明細書に開示する態様に関連して説明する種々のプロセス、動作、例示的な論理、論理ブロック、モジュール、及び回路を実装するために使用されるハードウェア及びデータ処理構成要素(例えば、プロセッサ516)は、汎用シングルチッププロセッサ若しくは汎用マルチチッププロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、又は他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲート又はトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア構成要素、又は本明細書で説明する機能を実施するように設計されたそれらの任意の組み合わせと共に実装又は実施され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、又は任意の従来のプロセッサ、又は状態機械であり得る。プロセッサはまた、DSPとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと併用する1つ又は複数のマイクロプロセッサ、或いは他の任意のそのような構成などの、コンピューティングデバイスの組み合わせとして実装され得る。いくつかの態様では、1つ又は複数のプロセッサは、多数の回路によって共有され得る(例えば、回路A 528、回路B 532、及び回路C 536は、いくつかの例示的な態様では、メモリの異なる領域によって記憶されるか又はさもなければアクセスされる命令を実行し得る同じプロセッサを含むか又はさもなければ共有し得る)。代替的又は追加的に、1つ又は複数のプロセッサは、1つ又は複数のコプロセッサから独立してある特定の動作を実施するか又はさもなければ実行するように構築され得る。他の例示的な態様では、2つ以上のプロセッサは、独立、並列、パイプライン、又はマルチスレッドの命令実行を可能にするために、母線を介して結合され得る。かかる全ての変形形態は、本開示の範囲に含まれるように意図されている。 Hardware and data processing components (e.g., processors) used to implement the various processes, operations, exemplary logic, logic blocks, modules, and circuits described in connection with the aspects disclosed herein. 516) may be general purpose single chip processors or general purpose multichip processors, digital signal processors (DSPs), application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), or other programmable logic devices, discrete gates or transistor logic. , discrete hardware components, or any combination thereof designed to perform the functions described herein. A general-purpose processor may be a microprocessor, or any conventional processor or state machine. A processor may also be implemented as a combination of computing devices, such as a combination DSP and microprocessor, multiple microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other such configuration. obtain. In some aspects, one or more processors may be shared by multiple circuits (eg, Circuit A 528, Circuit B 532, and Circuit C 536 may, in some exemplary aspects, have different memory may include or otherwise share the same processor(s) that may execute the instructions stored or otherwise accessed by the region). Alternatively or additionally, one or more processors may perform or otherwise be configured to perform certain operations independently of one or more co-processors. In other exemplary aspects, two or more processors may be coupled via a bus to enable independent, parallel, pipelined, or multithreaded instruction execution. All such variations are intended to be included within the scope of this disclosure.

メモリデバイス520(例えば、メモリ、メモリユニット、記憶デバイス)は、本開示で説明する種々のプロセス、層、及びモジュールを完了若しくは促進するためのデータ及び/又はコンピュータコードを記憶するための1つ又は複数のデバイス(例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、ハードディスク記憶デバイス)を含み得る。メモリデバイス520は、本明細書で説明するプロセスの少なくともいくつかを実行するためのプロセッサ516にコンピュータコード又は命令を提供するために、プロセッサ516に通信可能に接続され得る。その上、メモリデバイス520は、有形の非一時的な揮発性メモリ若しくは不揮発性メモリであるか又はそれを含み得る。よって、メモリデバイス520は、データベース構成要素、オブジェクトコード構成要素、スクリプト構成要素、又は本明細書で説明する種々の活動及び情報構造をサポートするための他の任意のタイプの情報構造を含み得る。 Memory device 520 (e.g., memory, memory unit, storage device) is one or more for storing data and/or computer code for completing or facilitating the various processes, layers, and modules described in this disclosure. It may include multiple devices (eg, RAM, ROM, flash memory, hard disk storage devices). A memory device 520 may be communicatively coupled to processor 516 for providing computer code or instructions to processor 516 for performing at least some of the processes described herein. Moreover, memory device 520 may be or include tangible, non-transitory, volatile or non-volatile memory. Thus, memory device 520 may include database components, object code components, script components, or any other type of information structure to support the various activities and information structures described herein.

回路A 528は、関連する機械又はオブジェクト544の動作に責任を負う。例えば、回路A 528は、発電設備、後処理システム、バッテリバンク、スイッチ、又は他の任意のオブジェクトタイプの動作を制御し得る。回路A 528によって決定された制御動作は、通信インターフェース540を介してオブジェクト544に通信される。 Circuit A 528 is responsible for the operation of associated machines or objects 544 . For example, Circuit A 528 may control the operation of a power plant, aftertreatment system, battery bank, switch, or any other object type. Control actions determined by circuit A 528 are communicated to object 544 via communication interface 540 .

回路B 532は、回路B 532に割り当てられるオブジェクト制御を決定することに責任を負う。分散制御を利用する電力システムでは、回路B 532は、コントローラ508の指示及び制御の下にあるのはどのオブジェクトかを判定するために、他のコントローラ548及び/又はセンサ552と通信し得る。 Circuit B 532 is responsible for determining the object controls assigned to Circuit B 532 . In power systems utilizing distributed control, Circuit B 532 may communicate with other controllers 548 and/or sensors 552 to determine which objects are under the direction and control of controller 508 .

回路C 536は、電力ルーティング制御440を実施することに責任を負い、経路を有効化/無効化して電力ルーティング制御方式440の他の動作を完了するために、通信インターフェース540を介して外部システムと通信する。 Circuit C 536 is responsible for implementing power routing control 440 and communicates with external systems via communication interface 540 to enable/disable paths and complete other operations of power routing control scheme 440. connect.

特定の機能を備えた種々の回路が図9及び図10に示されているが、コントローラ508は、本明細書で説明する機能を完了するための任意の数の回路を含み得ることを理解すべきである。例えば、回路A 528、回路B 532、及び回路C 536の活動及び機能は、多数の回路において又は単一の回路として組み合わされ得る。追加機能を備えた追加の回路も含まれ得る。更に、コントローラ508は、本開示の範囲を超えて他の動作を更に制御し得る。いくつかの態様では、本明細書で説明する回路は、1つ又は複数のプロセッサに結合された1つ又は複数のメモリデバイスであって、1つ又は複数のプロセッサによって実行されたときに、本明細書で実施され回路に関連して説明する動作を1つ又は複数のプロセッサに実施させる命令を記憶するように構成された1つ又は複数のメモリデバイスを含む1つ又は複数の処理回路を含み得る。 Although various circuits with specific functions are illustrated in FIGS. 9 and 10, it is understood that controller 508 can include any number of circuits to accomplish the functions described herein. should. For example, the activities and functions of Circuit A 528, Circuit B 532, and Circuit C 536 may be combined in multiple circuits or as a single circuit. Additional circuitry with additional functionality may also be included. Additionally, the controller 508 may further control other operations beyond the scope of this disclosure. In some aspects, the circuits described herein are one or more memory devices coupled to one or more processors such that when executed by the one or more processors, the present including one or more processing circuits including one or more memory devices configured to store instructions that cause one or more processors to perform the operations performed herein and described in connection with the circuits obtain.

上述のように、一構成では、「回路」は、図10のプロセッサ516などの、種々のタイプのプロセッサによる実行のための機械可読媒体に実装され得る。実行可能コードの特定された回路は、例えば、オブジェクト、プロシージャ、又は機能として編成され得る、例えば、コンピュータ命令の1つ若しくは複数の物理又は論理ブロックを含み得る。それにもかかわらず、特定された回路の実行可能コードは、物理的に一緒に位置する必要はないが、互いに論理的に結合されたときに、回路を含むとともに、回路の上述した目的を達成する、異なる場所に記憶された全く異なる命令を含み得る。実際に、コンピュータ可読プログラムコードの回路は、単一の命令、又は多くの命令であり得、更には、いくつかの異なるコードセグメントに、いくつかの異なるプログラム間で、及びいくつかのメモリデバイスにわたって分散させてもよい。同様に、運用データは、本明細書では回路内において特定及び例示され得、任意の好適な形式で具現化され得、任意の好適なタイプのデータ構造内で編成され得る。運用データは、単一のデータセットとして収集され得るか、又は異なる記憶装置を含む異なる場所に分散され得、且つ少なくとも部分的に、単にシステム又はネットワーク上の電子信号として存在し得る。 As noted above, in one configuration the "circuitry" may be implemented on a machine-readable medium for execution by various types of processors, such as processor 516 of FIG. An identified circuit of executable code may, for example, comprise one or more physical or logical blocks of computer instructions which may, for example, be organized as an object, procedure, or function. Nonetheless, the executable code of the specified circuit need not be physically located together, but when logically combined with each other, contains the circuit and accomplishes the circuit's stated purpose. , may contain entirely different instructions stored in different locations. In fact, a circuit of computer readable program code can be a single instruction, or many instructions, and even be divided into several different code segments, among several different programs, and across several memory devices. You can disperse. Similarly, operational data may be identified and illustrated herein within circuits, may be embodied in any suitable form, and may be organized within any suitable type of data structure. Operational data may be collected as a single data set, or may be distributed in different locations, including different storage devices, and may, at least in part, simply exist as electronic signals on a system or network.

「プロセッサ」という用語は、上記で簡潔に定義されているが、「プロセッサ」及び「処理回路」という用語は、広義に解釈されることを意図したものである。この点に関して、上述のように、「プロセッサ」は、1つ又は複数の汎用プロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、又はメモリによって提供される命令を実行するように構築された他の好適な電子データ処理構成要素として実装され得る。1つ又は複数のプロセッサは、シングルコアプロセッサ、マルチコアプロセッサ(例えば、デュアルコアプロセッサ、トリプルコアプロセッサ、クアッドコアプロセッサなど)、マイクロプロセッサなどの形態をとり得る。いくつかの態様では、1つ又は複数のプロセッサは、装置の外部にあり得、例えば、1つ又は複数のプロセッサは、リモートプロセッサ(例えば、クラウドベースのプロセッサ)であり得る。代替的又は追加的に、1つ又は複数のプロセッサは、装置の内部及び/又は局所に存在し得る。この点に関して、その所与の回路又は構成要素は、ローカルに(例えば、ローカルサーバ、ローカルコンピューティングシステムなどの一部として)又はリモートに(例えば、クラウドベースのサーバなどのリモートサーバの一部として)配置され得る。そのために、本明細書で説明する「回路」は、1つ又は複数の場所全体にわたって分散された構成要素を含み得る。 Although the term "processor" is defined briefly above, the terms "processor" and "processing circuitry" are intended to be interpreted broadly. In this regard, as noted above, a "processor" is provided by one or more general purpose processors, application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), digital signal processors (DSPs), or memory It may be implemented as any other suitable electronic data processing component constructed to execute instructions. The one or more processors may take the form of single-core processors, multi-core processors (eg, dual-core processors, triple-core processors, quad-core processors, etc.), microprocessors, and the like. In some aspects, one or more processors may be external to the device, eg, one or more processors may be remote processors (eg, cloud-based processors). Alternatively or additionally, one or more processors may be internal and/or local to the device. In this regard, a given circuit or component thereof may be used locally (e.g., as part of a local server, local computing system, etc.) or remotely (e.g., as part of a remote server, such as a cloud-based server). ) can be placed. As such, "circuitry" as described herein may include components dispersed throughout one or more locations.

本開示の範囲内の態様は、記憶された機械実行可能命令又はデータ構造を保持又は有するための機械可読媒体を含むプログラム製品を含む。そのような機械可読媒体は、汎用若しくは専用コンピュータによって又はプロセッサを備えた他の機械によってアクセスできる任意の利用可能な媒体とすることができる。例として、そのような機械可読媒体は、RAM、ROM、EPROM、EEPROM、又は他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶装置、或いは、機械実行可能命令又はデータ構造の形態の所望のプログラムコードを保持又は記憶するために使用でき、汎用若しくは専用コンピュータによって又はプロセッサを備えた他の機械によってアクセスできる他の任意の媒体を含むことができる。上記の組み合わせもまた、機械可読媒体の範囲に含まれる。機械実行可能命令は、例えば、ある特定の機能又は機能グループを汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は専用処理機械に実施させる命令及びデータを含む。 Aspects within the scope of the present disclosure include program products including machine-readable media for carrying or having machine-executable instructions or data structures stored thereon. Such machine-readable media can be any available media that can be accessed by a general purpose or special purpose computer or other machine with a processor. By way of example, such machine-readable media may include RAM, ROM, EPROM, EEPROM, or other optical disk storage devices, magnetic disk storage devices, or other magnetic storage devices, or any other desired medium in the form of machine-executable instructions or data structures. and can include any other medium that can be used to hold or store the program code of and can be accessed by a general purpose or special purpose computer or other machine with a processor. Combinations of the above are also included within the scope of machine-readable media. Machine-executable instructions include, for example, instructions and data that cause a general purpose computer, special purpose computer, or special purpose processing machine to perform a certain function or group of functions.

セクション5.2 - コントローラの割り当て
コントローラは、典型的には、1つの機械用に専用化される。場合により、コントローラは、複数の機械をサポートし得る。本明細書で考慮される1つの概念は、電力システムにおける各電力システムオブジェクトインスタンスが、コントローラ、典型的には、オブジェクトに最も直接関連付けられた(すなわち、オブジェクトに関連付けられたいくつかのIOを有する)コントローラによって「所有」されることである。場合により、オブジェクトは、多数のコントローラで実行されるコピー又は複製制御であって、主制御を必要とする機能に対して分散制御の流動主モデルを使用して冗長性を提供するコピー又は複製制御を伴う。
Section 5.2 - Controller Allocation Controllers are typically dedicated to one machine. In some cases, a controller may support multiple machines. One concept considered here is that each power system object instance in the power system is most directly associated with a controller, typically an object (i.e. has some IO associated with the object). ) is to be "owned" by the controller. In some cases, the object is a copy or replicated control that runs on multiple controllers and provides redundancy using a distributed master model of distributed control for functions that require master control. Accompanied by

上述したオブジェクトモデルは、適用自由度を可能にする。いくつかの電力システムについては、コントローラをオブジェクトに割り振る2つ以上の方法がある。これは、電力システムの設計での意図的な選択によるものか、又は関与する機械によるものであり得る。いくつかの態様では、1つのコントローラは、各負荷に対して負荷監視が必要でない場合、おそらく4つのスイッチを処理することができ、さもなければ、1つ又は2つのスイッチごとに1つのコントローラが必要とされ得る。 The object model described above allows flexibility of application. For some power systems there is more than one way to allocate controllers to objects. This may be due to deliberate choices in the design of the power system or due to the machines involved. In some embodiments, one controller can possibly handle four switches if load monitoring is not required for each load, otherwise one controller for every one or two switches. can be required.

従来型のATS+発電設備システムでは、図11に示すようにオブジェクトが割り当てられた2つのコントローラが存在する。電力システム556は、ユーティリティソース母線564に接続された、系統電力を提供する(例えば、交流電流(AC)を提供する)ユーティリティ560と、発電設備母線572に交流電力を提供する発電設備568とを含む。ユーティリティソース母線564及び発電設備母線572は、自動切換スイッチ(ATS)スイッチ576に接続される。ATS576はまた、負荷母線580に接続される。自動切換スイッチ576は、ユーティリティ母線564又は発電設備母線572のうちの一方から負荷母線580に電力を提供するように配置又は構築することができる。負荷584は、負荷母線580に接続され、ユーティリティ560又は発電設備568によって提供される電力を消費する。電力システム556はまた、発電設備コントローラ588とスイッチコントローラ592とを含む。発電設備コントローラ588は、主に発電設備568に関連付けられ、発電設備568の動作を制御する。スイッチコントローラ592は、主にATS576に関連付けられる。 In a conventional ATS+ power plant system, there are two controllers with assigned objects as shown in FIG. Power system 556 includes utility 560 that provides grid power (e.g., provides alternating current (AC)) and power generation facility 568 that provides alternating current power to power generation facility bus 572 , connected to utility source bus 564 . include. Utility source bus 564 and power generation facility bus 572 are connected to automatic transfer switch (ATS) switch 576 . ATS 576 is also connected to load bus 580 . Automatic transfer switch 576 may be arranged or constructed to provide power to load bus 580 from one of utility bus 564 or power generation facility bus 572 . A load 584 is connected to load bus 580 and consumes power provided by utility 560 or power generation facility 568 . Power system 556 also includes a power plant controller 588 and a switch controller 592 . The power plant controller 588 is primarily associated with the power plant 568 and controls the operation of the power plant 568 . Switch controller 592 is primarily associated with ATS 576 .

図12に示すように、電力システム556のオブジェクトは、発電設備コントローラ588、ATSコントローラ592、又はその両方に割り当てられる。電力システム556での唯一の割り当て重複は、発電設備母線572(BG1)において起こる。重複は、発電設備コントローラ588(C1)とATSコントローラ592(C2)の両方が、発電設備母線572(BG1)の感知を行うために発生する。それゆえ、上記で説明したオブジェクトに基づく電力ルーティング制御方式は、発電設備568及び発電設備母線572のために発電設備コントローラ588に対して実施され、オブジェクトに基づく電力ルーティング制御方式は、残りのオブジェクトのためにATSコントローラ592に対して実施される。 As shown in FIG. 12, power system 556 objects are assigned to power plant controllers 588, ATS controllers 592, or both. The only allocation overlap in power system 556 occurs at power generation facility bus 572 (BG1). The overlap occurs because both the plant controller 588 (C1) and the ATS controller 592 (C2) perform sensing of the plant bus 572 (BG1). Therefore, the object-based power routing control scheme described above is implemented for the power plant controller 588 for the power plant 568 and the power plant bus 572, and the object-based power routing control scheme is implemented for the remaining objects. It is implemented on the ATS controller 592 for this purpose.

図13に示すように、遮断器に基づく、単一の伝送ペアの、単一の発電設備電力システム596は、ユーティリティソース母線604に接続された、系統電力を提供する(例えば、交流電流(AC)を提供する)ユーティリティ600と、発電設備母線612に交流電力を提供する発電設備608とを含む。ユーティリティソース母線604は、ユーティリティソース遮断器616に接続され、発電設備母線612は、発電設備遮断器620に接続される。遮断器は、スイッチ型オブジェクトである。ユーティリティソース遮断器616及び発電設備スイッチ620は、負荷母線624に接続され、負荷628は、負荷母線624に接続される。単一のコントローラ632(例えば、発電設備コントローラ)は、電力システム596全体を管理し、したがって、5つの全ての電力システムオブジェクトとのインターフェースをとるのに必要な全てのIOを有し、図16の割り当てチャートに示すように、それらのオブジェクトに関係する全ての機能を所有する。 As shown in FIG. 13, a circuit breaker based, single transmission pair, single generating station power system 596 provides grid power (e.g., alternating current (AC )) and a power generation facility 608 that provides AC power to the power generation facility bus 612 . Utility source bus 604 is connected to utility source breaker 616 and power plant bus 612 is connected to power plant breaker 620 . A circuit breaker is a switch-type object. Utility source breaker 616 and power plant switch 620 are connected to load bus 624 and load 628 is connected to load bus 624 . A single controller 632 (e.g., a power plant controller) manages the entire power system 596 and thus has all the IOs necessary to interface with all five power system objects, as shown in FIG. It owns all functions related to those objects, as shown in the allocation chart.

図14に示すように、電力システム596'は、図13の電力システム596と同様であり、プライム付き番号の構成要素と共に示されている。電力システム596'は、2つのコントローラ、すなわち、発電設備コントローラ636とユーティリティ遮断器コントローラ640とを含む。このことは、ユーティリティ遮断器616'が発電設備608'及び発電設備遮断器620'から遠く離れて位置するので、起こり得る。電力システム596'の1つの利点は、負荷母線624(LB1)の状態を確認及び測定できることである。図16に示すように、発電設備608'、発電設備遮断器620'、負荷母線624'、発電設備母線612'、及び負荷628'は、発電設備コントローラ636に割り当てられる。ユーティリティ600'、ユーティリティ遮断器616'、負荷母線624'、ユーティリティ母線604'、及び負荷628'は、ユーティリティ遮断器コントローラ640に割り当てられる。 As shown in FIG. 14, power system 596' is similar to power system 596 of FIG. 13 and is shown with primed numbered components. The power system 596 ′ includes two controllers, a power plant controller 636 and a utility circuit breaker controller 640 . This can occur because the utility circuit breaker 616' is located far from the power plant 608' and the power plant circuit breaker 620'. One advantage of power system 596' is its ability to verify and measure the condition of load bus 624 (LB1). As shown in FIG. 16, the power plant 608 ′, power plant breaker 620 ′, load bus 624 ′, power plant bus 612 ′, and load 628 ′ are assigned to power plant controller 636 . Utility 600 ′, utility breaker 616 ′, load bus 624 ′, utility bus 604 ′, and load 628 ′ are assigned to utility breaker controller 640 .

図15に示すように、電力システム596''は、図13の電力システム596と同様であり、ダブルプライム付き番号の構成要素と共に示されている。電力システム596''は、3つのコントローラ、すなわち、発電設備コントローラ644と、ユーティリティ遮断器コントローラ648と、発電設備遮断器コントローラ652とを含む。この配置は、ユーティリティ遮断器616''及び発電設備遮断器620''が発電設備608''から及び互いに遠く離れて位置するので、望ましい場合がある。図16に示すように、発電設備608''及び発電設備母線612''は、発電設備コントローラ636に割り当てられる。ユーティリティ600''、ユーティリティ遮断器61'''、負荷母線624''、ユーティリティ母線604''、及び負荷628''は、ユーティリティ遮断器コントローラ648に割り当てられる。発電設備遮断器620''、負荷母線624''、発電設備母線612''、及び負荷628''は、発電設備遮断器コントローラ652に割り当てられる。 As shown in FIG. 15, power system 596'' is similar to power system 596 of FIG. 13 and is shown with components numbered with double primes. Power system 596 ″ includes three controllers: power plant controller 644 , utility breaker controller 648 , and power plant breaker controller 652 . This arrangement may be desirable because the utility breaker 616'' and the power plant breaker 620'' are located far from the power plant 608'' and from each other. As shown in FIG. 16, power plant 608 ″ and power plant bus 612 ″ are assigned to power plant controller 636 . Utility 600 ″, utility breaker 61 ″, load bus 624 ″, utility bus 604 ″, and load 628 ″ are assigned to utility breaker controller 648 . The plant breaker 620 ″, the load bus 624 ″, the plant bus 612 ″, and the load 628 ″ are assigned to the plant breaker controller 652 .

図17に示すように、図4に関して上述した電力システム190と同様の電力システム190'が示されており、プライム付きの一連の番号のオブジェクトと共に示されている。図17はまた、通信路を図示することに加えて、各コントローラ294'、298'、302'、306'、310'、314'に対するオブジェクトの割り当てを図示している。例えば、第1の発電設備コントローラ294'は、発電設備分岐母線250'、第1の発電設備母線266'、及び第1の発電設備スイッチ214'から情報を受信し、また、第1の発電設備スイッチ214'に情報又は制御信号を提供する。図をより明確にするために、第2の発電設備コントローラ298'及び第3の発電設備コントローラ302'には通信矢印が与えられていない。図17はまた、ユーティリティスイッチコントローラ306'と発電設備分岐スイッチコントローラ310'と負荷母線コントローラ314'との間で負荷母線ルータ機能がどのように共有されるかを示している。同様に、図17は、負荷分担機能が、第1の発電設備コントローラ294'と第2の発電設備コントローラ298'と第3の発電設備コントローラ302'との間に分散されることを示している。図18は、電力システム190'におけるオブジェクトの割り当てを示している。 As shown in FIG. 17, a power system 190' similar to power system 190 described above with respect to FIG. In addition to illustrating the communication paths, Figure 17 also illustrates the assignment of objects to each controller 294', 298', 302', 306', 310', 314'. For example, the first power plant controller 294' receives information from the power plant branch bus 250', the first power plant bus 266', and the first power plant switch 214', and also receives information from the first power plant switch 214'. Provides information or control signals to switch 214'. No communication arrows are provided for the second power plant controller 298' and the third power plant controller 302' for clarity of illustration. Figure 17 also shows how the load bus router functionality is shared between the utility switch controller 306', the plant branch switch controller 310' and the load bus controller 314'. Similarly, FIG. 17 shows that the load sharing function is distributed between the first power plant controller 294', the second power plant controller 298' and the third power plant controller 302'. . FIG. 18 shows the allocation of objects in power system 190'.

セクション5.3 - オブジェクト及び機能実現
上述した電力システムのコントローラにおいてオブジェクトを実現するために、異なる方法を使用することができる。本開示における電力システムオブジェクトは、電力システム制御のレベルで動作するそのオブジェクトに関係する機能性のためのコンテナである。
Section 5.3 - Object and Functional Implementation Different methods can be used to implement objects in the power system controller described above. A power system object in this disclosure is a container for functionality related to that object that operates at the level of power system control.

オブジェクト実現の1つの方法は、各オブジェクトが含む機能の全セットと共に一定(例えば、最大)数の各タイプのオブジェクトを用いてハードコーディングされた(例えば、コンパイルされた)コントローラ用の組み込みソフトウェアアプリケーションを含む。例えば、コントローラは、最大で2つのソースオブジェクト、3つの母線オブジェクト、2つのスイッチオブジェクト、及び2つの負荷オブジェクトをサポートすることができる。いくつかの態様では、コントローラは、より多い又は少ないオブジェクトをサポートするか又はそれらに関連付けることができる。所望であれば、利用可能なオブジェクト選択肢を未使用のままにすることができる。例えば、一部の設置では、最大数の利用可能なオブジェクトが必要とされない場合がある。コントローラにおいて利用可能なオブジェクトインスタンスのどれが使用されるかは、試運転時又は構成時に設定される。 One method of object realization is to have an embedded software application for the controller hard-coded (e.g., compiled) with a fixed (e.g., maximum) number of each type of object along with the full set of functionality each object contains. include. For example, a controller can support up to 2 source objects, 3 bus objects, 2 switch objects, and 2 load objects. In some aspects, a controller may support or be associated with more or fewer objects. If desired, available object options can be left unused. For example, some installations may not require the maximum number of available objects. Which of the object instances available in the controller is used is set at commissioning or configuration time.

別の方法では、コントローラは、より高度なオペレーティングシステムを有し、必要に応じてのみ実行時にオブジェクトのインスタンスを作成することができる。 Alternatively, the controller may have a more advanced operating system and instantiate objects at runtime only as needed.

オブジェクトに基づく手法によって、セットアップツールによる有効化及び構成の改善が可能となる。電力システムに関わるコントローラは全て、どのオブジェクト/機能が必要であるか、コントローラがどのオブジェクトに対して責任を負うか(すなわち、割り当て)、オブジェクトがシステムの単線トポロジー(すなわち、経路マップ又はテーブル)内に存在する場所、(例えば、ソースの電力出力、時間制限、容量など)種々の他の設定を用いたユーザによる挙動のいくつかの更なる調整を定義するように構成された同じオブジェクト/機能ソフトウェアコードを含む。コンピュータを利用したセットアップツールは、電力システムを定義して構成するために使用することができる。セットアップツールは、考えられる全てのシステムオブジェクト及びその変形例のパレットライブラリを含むことができる。ユーザは、ライブラリからオブジェクトを選択し、オブジェクトを描画領域にドラッグし、電力システムの単線トポロジーを作成する。ユーザが、電力システムを描画して、コントローラが位置する場所を含めたら、各オブジェクトには、ユーザによって識別情報及び他の関連する設定が与えられる。次いで、セットアップツールは、システムルーティングテーブルを導出することができる。システムルーティングテーブルが生成されたら、セットアップツールは、コントローラがオン状態である電力システムネットワークに接続し、構成データをコントローラの各々に送信する。構成データがコントローラにアップロードされたら、単線トポロジー及びオブジェクトに基づく制御が開始される。 An object-based approach allows improved activation and configuration by setup tools. All controllers involved in the power system must know what objects/functions are needed, what objects the controller is responsible for (i.e. allocation), and what objects are in the system's single-line topology (i.e. path map or table). The same object/function software configured to define some further adjustment of behavior by the user with various other settings (e.g. source power output, time limits, capacity, etc.) including code. A computer-based setup tool can be used to define and configure the power system. A setup tool can contain a palette library of all possible system objects and variants thereof. The user selects objects from the library and drags the objects onto the drawing area to create the single-line topology of the power system. Once the user draws the power system and includes where the controller is located, each object is given identification information and other relevant settings by the user. The setup tool can then derive the system routing table. Once the system routing table is generated, the setup tool connects to the power system network where the controllers are on and sends configuration data to each of the controllers. Once the configuration data is uploaded to the controller, control based on the single-line topology and objects begins.

この方式では、オブジェクト指向手法は、単線トポロジーを描画し、各オブジェクトに対して必要な全ての属性を設定し、次いでシステムに自動的に接続し、1点の接続から適切な設定を全てのコントローラにダウンロードするために、ツールで使用される。ツールは、サポートされる全ての電力システムオブジェクトのパレットライブラリを含む。 In this method, the object-oriented approach draws a single-line topology, sets all the required attributes for each object, then automatically connects to the system and transfers the appropriate settings to all controllers from a single point of connection. used by the tool to download to The tool contains a palette library of all supported power system objects.

発電設備及びマイクログリッドの典型的な制御では、発電設備スケジューリング、電力ルーティング、伝送制御、及び負荷制限は、典型的には、高度な訓練を受けた経験豊富な人員によって設計及び構成シミュレーション中にコントローラに手動でコード化され、多くの場合、マイクログリッドの適切な動作を確認するための広範な試験と、システム安定性のための順序付けとを必要とする。設計は、多くの場合、他のサイト又は実装に転用することができず、マイクログリッドシステムに対するその後の変更又は更新も、同レベルの設計及び試験を必要とする可能性があり、プログラミングや構成の難しさ、及びシステム冗長性の欠如につながる。 In typical control of power plants and microgrids, power plant scheduling, power routing, transmission control, and load shedding are typically controlled by highly trained and experienced personnel during design and configuration simulations. , often requiring extensive testing to confirm proper operation of the microgrid and sequencing for system stability. Designs are often not transferable to other sites or implementations and subsequent changes or updates to the microgrid system may also require the same level of design and testing, requiring programming and/or configuration. Difficulty and lack of system redundancy.

ツールは、各オブジェクトに対する属性を提案し、ユーザ/設計者による属性の変更を可能にする。ツールは、システムに自動的に接続し、システムからコントローラを手動構成するシステムに移行する必要のないように、マイクログリッドへの1点の接続から適切な設定を全てのコントローラにダウンロードする。ツールは、試運転プロセスと、結果として得られる設計のシミュレーション及び/又は試験とをサポートする。 The tool suggests attributes for each object and allows the user/designer to change the attributes. The tool automatically connects to the system and downloads the appropriate settings to all controllers from a single point of connection to the microgrid so there is no need to go from system to manually configuring the controllers. Tools support the commissioning process and the simulation and/or testing of the resulting designs.

セクション6.1 - 集中制御
上述した電力システムは、試運転の容易さ及び信頼性を向上させる洗練された制御方式を実施するためにオブジェクト間の通信及び協調をもたらす、オブジェクトに基づくフレームワークで動作する。このセクションでは、上述した電力システムのフレームワーク内で実施できる種々の制御方式について述べる。
Section 6.1 - Centralized Control The power system described above operates in an object-based framework that provides communication and coordination between objects to implement sophisticated control schemes that improve ease of commissioning and reliability. This section describes various control schemes that can be implemented within the power system framework described above.

図19に示すように、集中制御方式656は、他のコントローラ664に何をすべきかを指示することに責任を負い、従来マスタコントローラ660と呼ばれている、1つのコントローラを含む。従来、他のコントローラ664は、スレーブコントローラと呼ばれている。マスタコントローラ660は、他のコントローラ664及びそれ自体からの必要な全ての入力を収集し、次に、そのアルゴリズム(例えば、機能)を実行し、次いで、他のコントローラ664の動作を指示する出力を生成する。電力システムの動作は、マスタコントローラ660に完全に依存している。 As shown in FIG. 19, centralized control scheme 656 includes one controller, conventionally referred to as master controller 660, responsible for telling other controllers 664 what to do. Other controllers 664 are conventionally referred to as slave controllers. The master controller 660 collects all necessary inputs from the other controllers 664 and itself, then executes its algorithms (eg, functions) and then produces outputs that direct the operation of the other controllers 664. Generate. Operation of the power system is entirely dependent on master controller 660 .

図20に示すように、冗長コントローラ方式668での集中制御は、マスタコントローラ672を含み、バックアップマスタコントローラ676は、マスタコントローラ672が故障した場合の冗長性を提供するために追加される。典型的には、マスタコントローラ672とバックアップ676の両方は、同じコードを同時に実行し、互いにチェックし合うように機能する。一方は、一次マスタ672と呼ばれ、他方は、二次マスタ676と呼ばれる。一次マスタ672が故障した場合には、二次マスタ676が、即座に介入して他のコントローラ680の制御を引き継ぐ。この方法は、集中制御方式656の単一障害点の脆弱性を排除することができる。 As shown in Figure 20, centralized control in a redundant controller scheme 668 includes a master controller 672 and a backup master controller 676 is added to provide redundancy should the master controller 672 fail. Typically, both the master controller 672 and backup 676 execute the same code at the same time and function to check each other. One is called primary master 672 and the other is called secondary master 676 . If the primary master 672 fails, the secondary master 676 will immediately step in and take over control of the other controller 680 . This method can eliminate the single point of failure vulnerability of the centralized control scheme 656 .

図19及び図20において、マスタコントローラとスレーブコントローラとを接続する線は、マスタのみがスレーブと何らかの通信を行うことを示している。スレーブコントローラは互いに通信しない。通信は、通信リンク、又は別の通信システムを用いた、配線接続されたアーキテクチャを通じての情報及び/又は信号の伝送を含むことができる。 In FIGS. 19 and 20, the lines connecting the master and slave controllers indicate that only the master has some communication with the slaves. Slave controllers do not communicate with each other. Communication can include transmission of information and/or signals through a hardwired architecture using a communication link or another communication system.

セクション6.2 - 分散制御
本開示における分散制御は、電力システム全体の動作について単一のコントローラに依存しない制御方式を指す。つまり、単一のコントローラが失われることによって、電力システムの退縮運転が生じる可能性があるが、電力システムが完全に動作不能になることはない。図21~図25は、ロバストで冗長化された分散制御電力システムを、オブジェクトに基づく手法と共に、構築できる3つの分散制御方式を描いている。
Section 6.2 - Distributed Control Distributed control in this disclosure refers to control schemes that do not rely on a single controller for the operation of the entire power system. That is, the loss of a single controller can result in a power system regression, but does not render the power system completely inoperable. Figures 21-25 depict three distributed control schemes by which a robust and redundant distributed control power system can be constructed together with an object-based approach.

セクション6.3 - 流動主制御
図21に示すように、流動主制御方式684は、各々が特定のシステム機能を実施することが可能な多数のコントローラ688を含むが、その機能は、任意の所与の時点で1つの「頭脳」又は動作コントローラによってのみ実施する必要があるようなものである。つまり、事実上個々のタスク又は機能に対してのみである場合、集中制御と呼ばれ得る形式が存在する。現時点で機能を実施する役割の動作コントローラは、主コントローラ692と呼ばれる。可能であるが、現時点で有効な主コントローラ692ではない、他のコントローラ688は、参加コントローラと呼ばれる。主コントローラ692が故障した場合又はさもなければ電力システムに対する主コントローラ692の任務を果たすことができない場合はいつでも、参加コントローラの1つが、シームレスに介入して主コントローラ692の役割を引き継ぐ。この挙動は、主コントローラが、その機能を実施できる任意のコントローラ688に流動できるという点で、流動主として説明される。
Section 6.3 - Flow Master Control As shown in Figure 21, the flow master control scheme 684 includes a number of controllers 688 each capable of performing a specific system function, whose function can be any given Such that it only needs to be performed by one "brain" or motion controller at a time. Thus, there is a form of control that can be called centralized control if it is effectively only for individual tasks or functions. The operational controller currently responsible for performing the function is referred to as primary controller 692 . Other controllers 688 that are possible but not currently active primary controller 692 are called participating controllers. Whenever the primary controller 692 fails or is otherwise unable to fulfill its duties to the power system, one of the participating controllers seamlessly steps in and takes over the role of the primary controller 692 . This behavior is described as flow master in that the master controller can flow to any controller 688 that can perform its function.

現時点で特定のシステム機能に対する参加者の役割の各コントローラ688は、システム機能をどのように処理するかについての3つの選択肢を有する。第1に、コントローラ688は、機能の実行を拒否し、コントローラ688が主コントローラ692になったときにのみ機能の実行を開始することができる。コントローラ688が主コントローラ692の役割を引き受けるときにシームレス性の必要がない場合には、実行の拒否が行われる。第2に、コントローラ688は、(現在の主コントローラ692に対して)非同期的に機能を実行し、出力が現在使用されていなくても、出力を計算することができる。非同期動作において、コントローラ688が主コントローラ692になる場合、コントローラ688は、典型的には、先の主コントローラ692と同じ出力での同じ状態にあるという実行の繰り返しの中にある。第3に、コントローラ688は、任意の引き継ぎが完全にシームレスとなるように、主コントローラ692と同期してロックステップで動作することができる。 Each controller 688 currently in a participant's role for a particular system function has three options for how to handle the system function. First, the controller 688 can refuse to perform functions and only begin performing functions when the controller 688 becomes the primary controller 692 . If there is no need for seamlessness when the controller 688 assumes the role of primary controller 692, execution denial will occur. Second, the controller 688 can perform functions asynchronously (relative to the current primary controller 692) and compute outputs even if the outputs are not currently being used. In asynchronous operation, when the controller 688 becomes the primary controller 692, the controller 688 is typically in the same state at the same output as the previous primary controller 692 in a repeat of execution. Third, the controller 688 can operate in lockstep synchronously with the main controller 692 so that any handover is completely seamless.

図22に示すように、現在の主コントローラ692は、全ての参加コントローラ688及びそれ自体からの全ての入力を収集する。次いで、主コントローラ692は、全ての参加コントローラ688及びそれ自体への送出のための出力/指令を計算する。各参加コントローラ688は、参加コントローラ688のアルゴリズム出力が使用されていないことを除いて、主コントローラ692と全く同じことを行っている場合がある。 As shown in FIG. 22, the current primary controller 692 collects all input from all participating controllers 688 and itself. The main controller 692 then calculates outputs/commands for transmission to all participating controllers 688 and itself. Each participating controller 688 may be doing exactly the same as the primary controller 692, except that the algorithm output of the participating controller 688 is not used.

主コントローラ692の選択は、電力システムにおけるコントローラ間で自動的に決定することができる。いくつかの態様では、各コントローラ688は、固有のコントローラ又はオブジェクトIDを含み、最低のオブジェクトID番号を有するコントローラ688が、主コントローラ692として選択される。 The selection of primary controller 692 may be automatically determined among the controllers in the power system. In some aspects, each controller 688 includes a unique controller or object ID, and the controller 688 with the lowest object ID number is selected as the primary controller 692 .

セクション6.4 - 完全分散制御
いくつかの電力システム機能は、主/参加よりもむしろ、完全分散制御モデルに適している。図23に示すように、完全分散制御方式696では、特定のシステム機能を実施する全てのコントローラ700は、同等のものである。コントローラ700を完全に分散させる1つの特徴は、各コントローラ700が、流動主制御方式684における主コントローラの場合のように他のコントローラに対する動作も決定するのではなく、それ自体の行うべき動作を決定することである。完全分散制御方式696は、自己決定手法と呼ばれることもある。
Section 6.4 - Fully Distributed Control Some power system functions are better suited to a fully distributed control model than master/participant. As shown in Figure 23, in a fully distributed control scheme 696, all controllers 700 that perform a particular system function are equivalent. One feature that makes the controllers 700 completely distributed is that each controller 700 decides what to do for itself, rather than also deciding what to do for the other controllers as is the case with the master controller in flow master control scheme 684. It is to be. A fully distributed control scheme 696 is sometimes referred to as a self-determining approach.

図24に示すように、完全分散制御方式696の情報フローの一般化された事例では、各コントローラ700が、必要な全ての入力を収集して、それ自体の指令/出力のみを計算することが提供される。図24は、単一のコントローラ700が行っていることのみを示しているが、各コントローラ700は同時に計算している。 As shown in FIG. 24, in a generalized case of information flow for a fully distributed control scheme 696, each controller 700 may collect all required inputs and compute only its own commands/outputs. provided. Although FIG. 24 only shows what a single controller 700 is doing, each controller 700 is calculating at the same time.

セクション6.5 - 冗長制御
流動主制御方式684及び完全分散制御方式696は、多くのシナリオにおいて電力システム制御への一点コントローラの障害の影響を低減するが、単一のコントローラが失われることによって電力システムの機能に大きな影響が生じる可能性が依然としてある。図25に示すように、冗長化流動主方式704は、各々が主コントローラ712として機能することが可能である、多数のコントローラ708を含む。加えて、冗長コントローラ716は、電力システムトポロジーにおける重要な位置に設置される。次いで、現時点でどのコントローラ708又は冗長コントローラ716が主コントローラ712として機能しているかを判別するために、流動主制御方式684と同様の方式が使用される。
Section 6.5 - Redundant Control Fluid Master Control Scheme 684 and Fully Distributed Control Scheme 696 reduce the impact of a single point controller failure on power system control in many scenarios, but the loss of a single controller can lead to loss of power system power. There is still the potential for significant functional impact. As shown in FIG. 25, a redundant flow master scheme 704 includes multiple controllers 708 each capable of functioning as a master controller 712 . In addition, redundant controllers 716 are installed at key locations in the power system topology. A scheme similar to flow primary control scheme 684 is then used to determine which controller 708 or redundant controller 716 is currently serving as primary controller 712 .

図21、図23、及び図25では、コントローラ間の線は、各コントローラが他の全てのコントローラと通信することを表すように意図されている。略円形表現はシステムの外観を簡略化しているが、各コントローラと他の全てのコントローラとの接続が意図されている。 In Figures 21, 23 and 25, the lines between the controllers are intended to represent that each controller communicates with every other controller. The roughly circular representation simplifies the appearance of the system, but is intended to connect each controller with every other controller.

セクション6.6 - 実施例
次に図17に戻ると、電力システム190'は、流動主タイプの機能として構成される負荷母線ルータ機能を含む母線オブジェクトを含む。ユーティリティスイッチコントローラ306'、負荷母線コントローラ314'、及び発電設備分岐スイッチコントローラ310'は全て、負荷母線258'を「所有」するか又は負荷母線258'を割り当てられ、それゆえ、それらのいずれかは、負荷母線258'の負荷母線ルータ機能のための主コントローラとすることができる。最低のIDを有するコントローラを主コントローラであると選択する方式を使用して、ユーティリティスイッチコントローラ306'が主コントローラであると特定される。
Section 6.6 - Examples Returning now to Figure 17, the power system 190' includes a bus object that includes a load bus router function configured as a flow master type function. Utility switch controller 306', load bus controller 314', and power plant branch switch controller 310' all "own" or are assigned load bus 258', and therefore any of them , may be the primary controller for the load bus router function of load bus 258'. Utility switch controller 306' is identified as the primary controller using a scheme that selects the controller with the lowest ID as the primary controller.

いくつかの態様では、第1の発電設備コントローラ294'、第2の発電設備コントローラ298'、又は第3の発電設備コントローラ302'もまた、負荷母線ルータ機能のための主コントローラとして利用可能であるが、負荷母線ルータ機能のための主コントローラは、有利には、負荷母線258'の能力の電圧感知を行う。負荷母線258'の電圧感知を行うコントローラは、ユーティリティスイッチコントローラ306'、負荷母線コントローラ314'、及び発電設備分岐スイッチコントローラ310'のみである。これらのコントローラの各々が故障した場合、他のコントローラは、負荷母線ルータ機能を実行する目的を果たすことができない。したがって、実際には、全てのコントローラが同等であるわけではなく、主制御を必要とする機能は、(機能に応じて)電力システムにおける全てのコントローラの様々なサブセットから引き出され得る。 In some aspects, the first power plant controller 294', the second power plant controller 298', or the third power plant controller 302' may also be utilized as the primary controller for the load bus router function. However, the main controller for the load bus router function advantageously provides voltage sensing of the load bus 258' capabilities. The only controllers that provide voltage sensing on the load bus 258' are the utility switch controller 306', the load bus controller 314', and the power plant branch switch controller 310'. If each of these controllers fails, the other controllers cannot serve their purpose of performing the load bus router function. Therefore, in practice, not all controllers are equal, and functions requiring primary control may be drawn from different subsets of all controllers in the power system (depending on function).

また図17には、全てのソースオブジェクトに存在し且つ完全に分散された態様で機能する負荷分担機能が示されている。第1の発電設備コントローラ294'、第2の発電設備コントローラ298'、又は第3の発電設備コントローラ302'の各々は、ソースオブジェクトを所有する。これらの3つのコントローラ294'、298'、302'の各々は、他のコントローラ及びそれ自体からのデータを消費することによって負荷分担機能のインスタンスを実行し、次いで、それ自体での使用のために結果を計算する。 Also shown in FIG. 17 is a load sharing function that exists in all source objects and functions in a fully distributed manner. Each of the first power plant controller 294', the second power plant controller 298', or the third power plant controller 302' owns a source object. Each of these three controllers 294', 298', 302' performs an instance of the load sharing function by consuming data from other controllers and from itself, and then for its own use. Calculate the result.

分散制御方式のより具体的な例では、負荷分担機能の目的は、各ソースに負荷を均等に分担させることである。各ソースにおけるコントローラは、その現在の負荷値データを公開する。第1の発電設備コントローラ294'は、第1の発電設備198'と第2の発電設備202'と第3の発電設備206'に対する全ての負荷を合計して、平均負荷を計算する。次いで、第1の発電設備コントローラ294'は、その現在の負荷値を平均負荷と比較する。その現在の負荷が平均負荷よりも小さい場合には、負荷が十分に担われていない。次いで、第1の発電設備コントローラ294'は、第1の発電設備198'の電力出力を増加させるように機能する。第2の発電設備コントローラ298'は、これと同じことを行い、それ自体の必要な補正を決定しており、第3の発電設備コントローラ302'もこれを行っている。したがって、各コントローラは、他のコントローラが行う必要のある動作ではなく、単にそれ自体の動作を決定しているにすぎない。 In a more specific example of a distributed control scheme, the purpose of the load sharing function is to have each source share the load evenly. The controller at each source publishes its current load value data. The first power plant controller 294' sums all the loads on the first power plant 198', the second power plant 202' and the third power plant 206' to calculate the average load. The first power plant controller 294' then compares its current load value to the average load. If the current load is less than the average load, the load is not being fully borne. The first power plant controller 294' then functions to increase the power output of the first power plant 198'. The second power plant controller 298' is doing the same thing, determining its own necessary corrections, and so is the third power plant controller 302'. Thus, each controller is simply determining its own behavior, not what other controllers need to do.

完全分散又は流動主アルゴリズムは、単一のコントローラ内に多数のインスタンスを有することが可能である。上記の完全分散の例を参照すると、単一のコントローラは、2つのソースオブジェクトを所有し得るので、負荷分担機能の2つの別個のインスタンスを有する。このことは、機能の各インスタンスが、1つのコントローラ内で行われるとしても、完全分散方法で動作することを依然として意味する。そのコントローラが失われることによって、両方のソースが失われる。 A fully distributed or flow-dominant algorithm can have multiple instances within a single controller. Referring to the full distribution example above, a single controller can own two source objects and thus have two separate instances of the load sharing functionality. This still means that each instance of the functionality, even though done in one controller, works in a fully distributed manner. Both sources are lost by the loss of the controller.

コントローラ内に2つのインスタンスを有する流動主機能の場合、その1つのコントローラ内で流動主として機能することが可能な2つの参加者が存在する。そのコントローラが故障した場合、その機能のプールに参加する参加者が2つ少なくなる。 For a liquidator function with two instances in a controller, there are two participants that can act as liquidator in that one controller. If that controller fails, there are two fewer participants in the feature's pool.

本明細書で使用される場合、「ほぼ」、「約」、「実質的に」という用語、及び同様の用語は、本開示の主題が関連する当業者による一般的且つ認められた使用法と調和した広範な意味を有するように意図されている。これらの用語は、これらの特徴の範囲を提供される正確な数値範囲に制限することなく、説明及び特許請求される特定の特徴の説明を可能にするように意図されていることが、本開示を検討する当業者によって理解されるべきである。よって、これらの用語は、説明及び特許請求される主題の実体的でない若しくは重要でない修正又は変更が、添付の特許請求の範囲に記載される開示の範囲内にあるとみなされることを示すものと解釈されるべきである。 As used herein, the terms “approximately,” “about,” “substantially,” and like terms have common and accepted usage by those of ordinary skill in the art to which the subject matter of this disclosure pertains. intended to have a broad and harmonious meaning. It is understood that these terms are intended to allow for the description and description of the specific features claimed without limiting the scope of those features to the precise numerical ranges provided. should be understood by those skilled in the art to consider. As such, these terms are intended to indicate that any insubstantial or insubstantial modification or variation of the described and claimed subject matter is to be considered within the scope of the disclosure set forth in the appended claims. should be interpreted.

種々の態様を説明するために本明細書で使用される場合、「例示的」という用語及びその変化形は、かかる態様が可能な態様の可能な例、表現、又は例示であることを示すように意図されたものである(また、かかる用語は、かかる態様が必ずしも特別又は最良の例であることを含意するように意図されたものではない)ことに留意すべきである。 When used herein to describe various aspects, the term "exemplary" and variations thereof are intended to indicate that such aspects are possible examples, representations, or illustrations of possible aspects. (and such terminology is not intended to imply that such aspects are necessarily particular or best examples).

本明細書で使用される場合、「結合される」という用語及びその変化形は、2つの部材が互いに直接的又は間接的に接合されることを意味する。そのような接合は、静止状態(例えば、永久的若しくは固定式)又は可動式(例えば、取り外し可能若しくは解放可能)であり得る。かかる接合は、互いに直接結合された2つの部材によって、1つ又は複数の別個の中間部材を使用して互いに結合された2つの部材によって、又は2つの部材の一方と単一の単体として一体に形成された中間部材を使用して互いに結合された2つの部材によって達成され得る。「結合される」又はその変化形が、追加の用語(例えば、直接結合される)によって修正される場合、上記で提供された「結合される」の一般的な定義は、追加の用語の平易な言葉の意味によって修正され(例えば、「直接結合される」とは、別個の中間部材の全くない2つの部材の接合を意味する)、上記で提供される「結合される」の一般的な定義よりも狭い定義をもたらす。そのような結合は、機械的、電気的、又は流体的であり得る。例えば、回路Bに通信可能に「結合された」回路Aは、回路Aが回路Bと直接通信する(すなわち、仲介手段なし)又は回路Bと間接的に通信する(例えば、1つ又は複数の仲介手段を介して)ことを意味し得る。 As used herein, the term "coupled" and variations thereof means that two members are directly or indirectly joined together. Such joints may be stationary (eg, permanent or fixed) or movable (eg, removable or releasable). Such joining may be by two members directly joined together, by two members joined together using one or more separate intermediate members, or by one of the two members and one unitary unit. It can be accomplished by two members joined together using a formed intermediate member. When "coupled" or variations thereof are modified by additional terms (e.g., directly coupled), the general definition of "coupled" provided above should be used in conjunction with the plain language of the additional terms. (e.g., "directly coupled" means the joining of two members without any separate intermediate member), and the generic term for "coupled" provided above Brings a narrower definition than a definition. Such coupling can be mechanical, electrical, or fluid. For example, a circuit A that is communicatively “coupled” to circuit B may communicate with circuit B directly (i.e., without an intermediary) or indirectly with circuit B (e.g., one or more through an intermediary).

要素の位置(例えば、「頂部」、「底部」、「上方」、「下方」など)に対する本明細書における言及は、単に、図中における種々要素の向きを説明するために使用されている。種々の要素の向きは、他の例示的な態様に応じて異なることがあり、そのような変形は、本開示に包含されることが意図されていることに留意すべきである。 References herein to the position of elements (e.g., "top", "bottom", "upper", "lower", etc.) are merely used to describe the orientation of the various elements in the figures. It should be noted that the orientation of various elements may differ according to other exemplary aspects, and such variations are intended to be encompassed by the present disclosure.

図及び説明は、方法ステップの具体的な順序を示し得るが、かかるステップの順序は、上記で別段の定めがない限り、描かれ説明されているものと異なる場合がある。また、上記で別段の定めがない限り、2つ以上のステップは、同時又は一部同時に実施され得る。そのような変形形態は、例えば、選択されたソフトウェア及びハードウェアシステムに、並びに設計者の選択に依存し得る。かかる全ての変形形態は、本開示の範囲内にある。同様に、説明した方法のソフトウェア実装は、種々の接続ステップ、処理ステップ、比較ステップ、及び決定ステップを実現するために、ルールに基づく論理及び他の論理を用いた標準的なプログラミング技法を用いて実現することができる。 Although the figures and descriptions may show a specific order of method steps, the order of such steps may differ from that depicted and described, unless otherwise specified above. Also, unless specified otherwise above, two or more steps may be performed concurrently or with partial concurrence. Such variations may depend, for example, on the software and hardware systems chosen and on designer choice. All such variations are within the scope of this disclosure. Similarly, software implementations of the described methods use standard programming techniques using rule-based and other logic to implement the various connecting, processing, comparing, and determining steps. can be realized.

種々の例示的な態様に示す電力システム、オブジェクト、及び制御方式の構成及び配置は、単なる例示的なものにすぎないことに留意することが重要である。追加的に、一態様に開示する任意の要素は、本明細書に開示する他の任意の態様と組み合わされるか又はその態様と共に利用され得る。更に、上記で説明した1つのセクション(例えば、セクション1.4-負荷オブジェクト)からの要素は、別のセクション(例えば、セクション4-信号の流れ)で説明した他の要素と組み合わされるか又はそれらと共に利用され得る。例えば、図3に関して説明した例示的な態様のオブジェクトパラメータ及び機能(例えば、セクション1-オブジェクト)は、図4、図7、図9、図10、図11、図13~図15、及び図17に関して説明した例示的な態様の電力システム及びオブジェクト(例えば、セクション5.2-コントローラの割り当て)に組み込まれ得る。別の態様に組み入れるか又はその態様で利用することができる、一態様の要素の一例のみを上記で説明してきたが、種々の態様の他の要素は、本明細書に開示する他の態様のいずれかと組み合わされるか又はそれらと共に利用され得ることを理解すべきである。 It is important to note that the configurations and arrangements of power systems, objects and control schemes shown in various exemplary aspects are exemplary only. Additionally, any element disclosed in one aspect may be combined or utilized with any other aspect disclosed herein. Additionally, elements from one section described above (e.g. Section 1.4 - Load Objects) may be combined or utilized with other elements described in another section (e.g. Section 4 - Signal Flow). can be For example, the object parameters and functions of the exemplary aspects described with respect to FIG. 3 (eg, Section 1-Objects) are shown in FIGS. (eg, Section 5.2—Assignment of Controllers). Although only one example of elements of one aspect that can be incorporated into or utilized in another aspect has been described above, other elements of various aspects can be incorporated into other aspects disclosed herein. It should be understood that it can be combined with or utilized with either.

Claims (20)

第1のソースオブジェクト、第2のソースオブジェクト、及び負荷母線オブジェクトを特定し、
単線トポロジー上の前記第1のソースオブジェクト、前記第2のソースオブジェクト、及び前記負荷母線オブジェクトの位置を決定し、
前記第1のソースオブジェクト、前記第2のソースオブジェクト、及び前記負荷母線オブジェクトの動作パラメータを受信し、
前記単線トポロジーを使用して、前記第1のソースオブジェクトと前記負荷母線オブジェクトとの間に電気的に接続されたオブジェクトを含む第1の経路を定義し、
前記単線トポロジーを使用して、前記第2のソースオブジェクトと前記負荷母線オブジェクトとの間に電気的に接続された全てのオブジェクトを含む第2の経路を定義し、そして
前記第1の経路及び前記第2の経路の動作を制御する
ように構築された回路を含む、装置。
identifying a first source object, a second source object, and a load bus object;
determining locations of the first source object, the second source object, and the load bus object on a single-line topology;
receiving operating parameters of the first source object, the second source object, and the load bus object;
defining a first path including objects electrically connected between the first source object and the load bus object using the single-line topology;
defining a second path including all objects electrically connected between the second source object and the load bus object using the single-line topology; and A device comprising a circuit constructed to control the operation of the second pathway.
前記回路が、利用可能な全ての経路を含む経路テーブルを生成するように更に構築される、請求項1記載の装置。 2. The apparatus of claim 1, wherein said circuitry is further configured to generate a route table containing all available routes. 前記第1の経路の制御が、
前記第1の経路上に含まれるスイッチオブジェクトの閉動作を制御することによって前記第1の経路を選択的に有効化することと、
前記第1の経路上の少なくとも1つのスイッチオブジェクトの開動作を制御することによって前記第1の経路を無効化することと
を含む、請求項1記載の装置。
Control of the first pathway includes
selectively activating the first path by controlling closing actions of switch objects included on the first path;
and disabling the first path by controlling the opening of at least one switch object on the first path.
前記第1の経路を有効化することが、
前記第1の経路上の全てのオブジェクトと通信することと、
前記第1の経路上に含まれる前記スイッチオブジェクトの前記閉動作を開始する前に各オブジェクトの有効化動作を調整することと
を含む、請求項3記載の装置。
activating the first path,
communicating with all objects on the first path;
4. The apparatus of claim 3, comprising coordinating an enabling action of each object prior to initiating the closing action of the switch objects included on the first path.
前記第1の経路を定義することが、関連する制御回路内において前記第1の経路上に包含されることを定義するための、前記第1のソースオブジェクトと前記負荷母線オブジェクトとの間に電気的に接続された全てのオブジェクトとの通信を含む、請求項1記載の装置。 Defining the first path defines an electrical path between the first source object and the load bus object to be included on the first path within an associated control circuit. 2. The apparatus of claim 1, comprising communication with all statically connected objects. 前記回路が、
前記第1の経路と異なり前記第1の経路に平行であり、且つ
第3の経路に沿って前記第1のソースオブジェクトと前記負荷母線オブジェクトとの間に電気的に接続された全てのオブジェクトを含む、
前記第3の経路
を、前記単線トポロジーを使用して定義するように更に構築される、
請求項1記載の装置。
the circuit
all objects different from and parallel to said first path and electrically connected between said first source object and said load bus object along a third path; include,
further constructed to define the third path using the single-line topology;
11. The device of claim 1.
前記第1の経路が、第1の優先値を定義し、前記第3の経路が、前記第1の優先値よりも高い第2の優先値を定義する、請求項6記載の装置。 7. The apparatus of claim 6, wherein the first path defines a first priority value and the third path defines a second priority value higher than the first priority value. 前記第1の優先値が、前記第1の経路に含まれるスイッチオブジェクトの数に比例し、前記第2の優先値が、前記第3の経路に含まれるスイッチオブジェクトの数に比例する、請求項7記載の装置。 4. The first priority value is proportional to the number of switch objects included in the first path, and the second priority value is proportional to the number of switch objects included in the third path. 7. The device according to 7. 前記第1の経路及び前記第3の経路の一方のみが、移行時間後の連続使用中に同時に有効化される、請求項6記載の装置。 7. The device of claim 6, wherein only one of said first path and said third path is enabled simultaneously during continuous use after a transition period. 前記回路が、
前記第2の経路を使用不可にし、それによって前記第2の経路が有効化されるのを禁止する
ように、更に構築される、請求項1記載の装置。
the circuit
2. The apparatus of claim 1, further configured to disable said second path, thereby inhibiting said second path from being activated.
第1の発電設備(genset)と第1の発電設備スイッチとに関連付けられた第1の発電設備コントローラ、
第2の発電設備と第2の発電設備スイッチとに関連付けられた第2の発電設備コントローラ、
発電設備分岐母線を介して前記第1の発電設備スイッチと前記第2の発電設備スイッチとに結合された発電設備分岐スイッチに関連付けられた発電設備分岐スイッチコントローラ、
ユーティリティスイッチに関連付けられたユーティリティスイッチコントローラ、及び
前記発電設備分岐スイッチと前記ユーティリティスイッチとに結合された負荷母線に関連付けられた負荷母線コントローラ
を含み;
前記第1の発電設備と、前記第1の発電設備スイッチと、前記発電設備分岐母線と、前記発電設備分岐スイッチと、前記負荷母線とを含む、第1の経路、
前記第2の発電設備と、前記第2の発電設備スイッチと、前記発電設備分岐母線と、前記発電設備分岐スイッチと、前記負荷母線とを含む、第2の経路、及び
前記ユーティリティスイッチと前記負荷母線とを含む、第3の経路
を定義する経路テーブルを生成するように構築され;
前記第1の発電設備コントローラ、前記発電設備分岐スイッチコントローラ、及び前記負荷母線コントローラと通信することによって、前記第1の経路を選択的に有効化し;
前記第2の発電設備コントローラ、前記発電設備分岐スイッチコントローラ、及び前記負荷母線コントローラと通信することによって、前記第2の経路を選択的に有効化し;
前記ユーティリティスイッチコントローラ及び前記負荷母線コントローラと通信することによって、前記第3の経路を選択的に有効化する、
システム。
a first genset controller associated with a first genset and a first genset switch;
a second power plant controller associated with the second power plant and the second power plant switch;
a power plant branch switch controller associated with a power plant branch switch coupled to the first power plant switch and the second power plant switch via a power plant branch bus;
a utility switch controller associated with a utility switch; and a load bus controller associated with a load bus coupled to the power plant branch switch and the utility switch;
a first path including the first power plant, the first power plant switch, the power plant branch bus, the power plant branch switch, and the load bus;
a second path including the second power plant, the second power plant switch, the power plant branch bus, the power plant branch switch, and the load bus; and the utility switch and the load. constructed to generate a path table defining a third path, including a generatrix and;
selectively activating the first path by communicating with the first power plant controller, the power plant branch switch controller, and the load bus controller;
selectively enabling the second path by communicating with the second power plant controller, the power plant branch switch controller, and the load bus controller;
selectively enabling the third path by communicating with the utility switch controller and the load bus controller;
system.
前記負荷母線コントローラが、
前記第1の経路、前記第2の経路、及び前記第3の経路のうちどれを有効化又は無効化すべきかを決定する負荷母線ルーティング機能を含み、且つ
有効化又は無効化を達成するために、任意の経路上の任意のスイッチに関連付けられた各コントローラに移行タイプ機能を提供する、
請求項11記載のシステム。
The load bus controller,
a load bus routing function that determines which of said first path, said second path, and said third path should be activated or deactivated; and to accomplish activation or deactivation. , providing migration-type functionality to each controller associated with any switch on any path,
12. The system of claim 11.
前記第1の発電設備コントローラが、
前記負荷母線コントローラから前記移行タイプ機能を受信して、
前記第1の経路の前記有効化又は無効化を達成するために前記第1の発電設備及び前記第1の発電設備スイッチの動作を制御する
ように構築されたスイッチ動作処理機能を含む、請求項12記載のシステム。
The first power generation equipment controller
receiving the transition type function from the load bus controller;
and a switch operation processing function configured to control operation of said first power plant and said first power plant switch to effect said activation or deactivation of said first path. 12. The system of claim 12.
前記スイッチ動作処理機能が、
前記第1の発電設備スイッチが閉じられる前に、前記第1の発電設備の出力の電圧、周波数、及び位相角を調節するシンクロナイザ機能の有効化を要求する
ように更に構築される、請求項13記載のシステム。
The switch operation processing function is
13. Further constructed to require activation of a synchronizer function that adjusts voltage, frequency and phase angle of the output of the first power plant before the first power plant switch is closed. System as described.
前記スイッチ処理機能が、スイッチ状態機能を前記負荷母線ルーティング機能に通信するように構築され、経路状態機能が、前記スイッチ状態機能に基づいて前記負荷母線ルーティング機能によって生成される、請求項13記載のシステム。 14. The switch processing function of claim 13, wherein the switch processing function is configured to communicate a switch state function to the load bus routing function, and a path state function is generated by the load bus routing function based on the switch state function. system. ソースオブジェクトと、スイッチオブジェクトと、母線オブジェクトと、コントローラオブジェクトとを含む電力システムの単線トポロジーを生成する工程、
各オブジェクトに動作パラメータを投入する工程、
ソースオブジェクトと母線オブジェクトとの間の利用可能な経路を定義するルーティングテーブルを生成する工程であって、各経路が、前記経路のソースオブジェクトと母線オブジェクトとの間に電気的に接続された全てのオブジェクトを含む、工程、ならびに
経路を有効化及び無効化することによって前記電力システムを制御する工程
を含む、方法。
generating a single-line topology of the power system including source objects, switch objects, bus objects and controller objects;
populating each object with operating parameters;
generating a routing table defining available paths between a source object and a bus object, each path including all electrically connected paths between the source object and the bus object of said path; A method comprising: an object; and controlling the power system by enabling and disabling paths.
各オブジェクトの動作パラメータが、オブジェクト構成のライブラリから選択される、請求項16記載の方法。 17. The method of claim 16, wherein the operating parameters for each object are selected from a library of object configurations. 有効化又は無効化すべき経路のリストを含む有効経路リストを生成する工程、及び
経路の有効化又は無効化リストを制御するために移行タイプをスイッチオブジェクトに通信する工程
を更に含む、請求項16記載の方法。
17. The method of claim 16, further comprising: generating a valid route list containing a list of routes to be enabled or disabled; and communicating a transition type to a switch object to control the route enable or disable list. the method of.
前記ルーティングテーブルが、経路ID、使用可能属性、経路優先度、及び経路パスを各経路に割り振る、請求項16記載の方法。 17. The method of claim 16, wherein the routing table assigns a route ID, availability attributes, route priority, and route path to each route. 経路を有効化及び無効化することによって前記電力システムの制御を実施するために、各コントローラオブジェクトが、前記ソースオブジェクト、前記スイッチオブジェクト、及び前記母線オブジェクトのうちの1つ又は複数に割り当てられる、請求項16記載の方法。 each controller object is assigned to one or more of the source object, the switch object, and the bus object to implement control of the power system by enabling and disabling paths; 17. The method of paragraph 16.
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